Jahresbericht 2021 / 22

Zukunft nachhaltig
gestalten
In Kooperation mit

Titelbild | Zukunft nachhaltig gestalten»Bosco Verticale« heißen die zwei hohen Apartmenttürme
im Mailänder Stadtviertel Porto Nuova. Und tatsächlich: Mit
900 Bäumen und mehr als 20 000 Pflanzen bilden sie den
ersten »vertikalen Wald« Europas. Die begrünten Fassaden
sorgen nicht nur für besseres Klima in den Wohnungen,­sondern bieten auch Insekten und Vögeln Lebensraum.
Zudem mindern die 80 und 110 Meter hohen Türme innerstädtischen Flächenverbrauch. Seit seiner Fertigstellung im
Jahr 2014 fungiert der Hochhauskomplex des Mailänder
Architekten Stefan Boeri auch als weithin sichtbares Symbol
für nachhaltige Stadtentwicklung. Im chinesischen Nanjing
plant Boeri derzeit einen weiteren »Bosco Verticale«.
»Grüne Architektur«, wie hier in Mailand zu sehen, bildet
eine wichtige Säule auf dem Weg zur Klimaneutralität.
Mit dem »Green Deal« oder dem »Pariser Klimaschutzab­
kommen« sind auch Unternehmen und Organisationen
gefordert, Arbeitswelten »grün« zu gestalten. Grüner Strom,grüne Baustoffe und grüne Technologie stellen wichtige
Bestandteile von Nachhaltigkeitsstrategien dar. Doch das
allein reicht nicht. Das »Green Office« wird auch von den
Menschen getragen, die in ihm arbeiten. Deshalb beschäftigt
sich das Fraunhofer IAO nicht nur mit technischen Lösungenfür das nachhaltige Büro der Zukunft, sondern entwickelt
ganzheitliche und bedarfsspezifische Nachhaltigkeitskonzepte
für die Arbeitswelt der Zukunft.

s.fhg.de/iao-jahresbericht-2021
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Die ausführliche Version des Jahresberichts finden Sie auf
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Jahresbericht 2021 / 22

Zukunft nachhaltig
gestalten

Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
in Kooperation mit dem
Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT
der Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Wilhelm Bauer
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Oliver Riedel
apl. Prof. Dr.-Ing. Anette Weisbecker
Dr.-Ing. Florian Herrmann

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Nachhaltige
Transformation
Wie wir Wirtschaft und Gesellschaft
fit für die Zukunft machen
Institutsleitung (v. l.): Prof. Dr. Wilhelm Bauer,
Prof. Dr. Anette W­ eisbecker, Prof. Dr. Oliver Riedel
und Dr. Florian Herrmann.

Die 26. UN-Klimakonferenz in Glasgow endete im November
2021 mit einem historischen Beschluss: Erstmals in der Geschichte der Weltklimakonferenzen haben sich alle Staaten darauf
geeinigt, die globale Energiewende zu beschleunigen. Deutschland will seinen Treibhausgasausstoß bis 2030 um mindestens
65 Prozent senken – und 2045 klimaneutral werden. Doch wie
lassen sich diese Ziele erreichen?
Das Fraunhofer IAO beschäftigt sich seit vielen Jahren mit derFrage, wie sich der Wandel in Wirtschaft und Gesellschaft
positiv gestalten lässt. Doch noch nie war Veränderung so wichtig wie heute: Das liegt zum einen am Klimawandel, der uns
zwingt, radikal umzudenken. Ein weiterer Treiber für Transformation ist die Digitalisierung, die alle Bereiche des Lebens rasantumkrempelt. Und, als wäre das noch nicht genug, brach auchnoch die Corona-Pandemie über uns herein – und veränderte
die Art, wie wir arbeiten, quasi über Nacht.
Als Forschungsinstitut, das an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft arbeitet, unterstützen wir unsere Kunden
und Partner dabei, den Herausforderungen, die daraus für sie
resultieren, zu begegnen. In Kooperation mit ihnen erarbeiten wir
Transformationsstrategien, leiten Transformationsprozesse ein,erschließen Potenziale innovativer Technologien und entwickeln
neue Geschäftsmodelle. So sehen wir Herausforderungen als
Chancen – und ebnen den Weg in eine Zukunft, in der alle
profitieren: Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt.
Wie Nachhaltigkeit in unterschiedlichen Gebieten erreicht
werden kann, zeigen wir Ihnen anhand von einigen Beispielen
in diesem Jahresbericht. In vier großen Themenbereichen stellen
wir dar, welche Transformationsprozesse notwendig sind – vomklimagerechten Umbau von Unternehmen bis zur urbanen
Mobilität der Zukunft, von hybriden Arbeitswelten bis hin zur
Weiterbildung in Zeiten der Digitalisierung – und welche konkreten Projekte wir gemeinsam mit unseren Partnern realisierenoder schon umgesetzt haben.

2

Der Blick in diese Projektlandschaft zeigt, dass es sich bei der
Digitalisierung nicht nur um eine technologische Ergänzung desBestehenden handelt. Ihre Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft reichen weiter. E-Mobilität und Digitalisierung etwa
führen zu einer Verzahnung der Bereiche Energie, Mobilität
und Stadtentwicklung. Klassische Branchengrenzen werden
durchlässig, neue Geschäftsfelder und -modelle tun sich auf.
Was das konkret für Unternehmen bedeutet, ist die ­zentrale
Frage zahlreicher Projekte des Fraunhofer IAO und seiner
Kooperationspartner.
Im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) blicken wir mit dem KIFortschrittszentrum auf eine Reihe realisierter Industrieprojekte
in verschiedenen Branchen zurück. Im stationären Handel kannKI dazu beitragen, Innovationen zu gestalten und umzusetzen.
Das »Kompetenzzentrum Smart Services« liefert dazu zukunftsfähige Lösungen für den Einzelhandel.
Eine weitere digitale Revolution steht mit dem Quantencomputing ins Haus. Deshalb suchen wir in mehreren Projekten Wege,
die Technologie für die Wirtschaft nutzbar zu machen. Und im
Kompetenzzentrum »Quantencomputing Baden-Württemberg«
können Unternehmen Quantenanwendungen schon heuteerproben.
Die Umsetzung neuer Arbeitsformen hat pandemiebedingteine enorme Beschleunigung erfahren. Aufbauend auf unseren
Forschungsarbeiten zu innovativen Arbeitswelten entstanden in einem großen Verbundprojekt neue Lösungen für die
Zusammenarbeit.
Über diese und weitere Projekte berichten wir in diesem Jahresbericht und hoffen, Ihnen damit eine Inspiration zu sein: bei der
Vorstellung, wie eine nachhaltige Zukunft aussehen könnte. Und
bei den Schritten, die auf dem Weg dahin notwendig sind.
Viel Freude beim Lesen wünscht Ihnen
die Institutsleitung

Inhalt

Auf einen Blick
Rückblick ����������������������������������������������������������������������������������������������������� 4
Das Jahr in Zahlen ����������������������������������������������������������������������������������������� 9

Institutsprofil
Den Wandel gestalten – zum Wohle der Menschen ������������������������������������� 6
Das Institut im Überblick ����������������������������������������������������������������������������� 50
Kuratorium ������������������������������������������������������������������������������������������������� 52

Im Fokus
Schritt halten mit der Zukunft ������������������������������������������������������������������� 10
Klimaschutz im Unternehmen ��������������������������������������������������������������������� 19
Wege in die Stadt der Zukunft ������������������������������������������������������������������� 29
Wegweiser für eine hybride Arbeitswelt ����������������������������������������������������� 38

Im Porträt
Dr. Christian Tutschku – Algorithmen für alle ��������������������������������������������� 14
Dr. Anna-Lena Klingler – Grüne Energie als Geschäftsmodell ��������������������� 24
Dr. Mathias Vukelic – Der Mensch im Mittelpunkt ��������������������������������������� 34
Katharina Hochfeld und Simone Kaiser – Ein neues Spitzen-Duo ����������������� 42

In Kooperation
Exploring Projects – Neue Technologien entdecken ������������������������������������� 16
Angebote für KMU – Den Mittelstand fit machen ��������������������������������������� 26
Zukunftsqualifizierung – Innovationen den Weg ebnen ������������������������������� 36

Was Wissen schafft
Veröffentlichungen und Promotionen ������������������������������������������������������� 46
Ein ausgezeichnetes Jahr ����������������������������������������������������������������������������� 47

Fraunhofer-Gesellschaft
Die Fraunhofer-Gesellschaft ����������������������������������������������������������������������� 54
Fraunhofer-Verbund Innovationsforschung ������������������������������������������������� 55

3

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Rückblick
Ein Digitalisierungs-Labor in einem Container, eine neue AR-Technologie,eine bundesweite Ladeinfrastruktur und ein Expo-Pavillon mit digitalem
Zwilling: Im vergangenen Jahr war das Fraunhofer IAO erneut an zahlreichen
technischen Innovationen beteiligt. Auf diesen Seiten stellen wir Ihnen
einige unserer Highlights aus dem Jahr 2021 vor.

Digitales Zukunftsforum
Seit mehr als zehn Jahren lädt das Institut
jeweils zum Jahresbeginn zum »Zukunftsforum«nach Stuttgart ein. Die zweitägige Veranstaltung bot den geladenen Expert*innen stets

April | Studienreihe »Lernende Systeme«
Welche Potenziale stecken in KI-Anwendungen für die industrielle Produktion und Dienstleistung? Dieser Frage widmen
sich zehn Studien des Fraunhofer KI-Fortschrittszentrums der
beiden Fraunhofer-Institute IAO und IPA. Ziel ist es, Unternehmen dabei zu unterstützen, innovative KI-Anwendungen und
menschzentrierte KI-Lösungen zu entwickeln.

die Gelegenheit, das Jahr mit anregenden Diskussionen und frischen Inspirationen rund um
eine innovativere, produktivere und nachhalti-

1. April | Ein LamA auf dem Parkplatz

gere Arbeitswelt zu beginnen. Da jedoch eine
Präsenzveranstaltung in der Pandemie wenig
Erfolg verspricht, wurde aus dem einmaligen
Forum im Jahr 2021 eine äußerst erfolgreichemonatliche Online-Veranstaltung. Doch das Institut verspricht: Sobald die Situation es erlaubt,
kehrt das »echte« Zukunftsforum zurück.

1. März | Auf dem Weg zur »Smart City«
Städte und Kommunen stehen vor komplexen Aufgaben: Siewollen Verwaltungsleistungen digitalisieren, vernetzte Mobilitätskonzepte etablieren, Schwankungen von Energieangebot
und -nachfrage ausgleichen und vieles mehr. Doch um zur»Smart City« zu werden, braucht es eine umfassende digitale Transformation. Unterstützung in diesem Feld bietet das»Daten-Kompetenzzentrum für Städte und Regionen« (DKSR),
das zahlreiche digitale Anwendungen bereitstellt und zugleich
Datensouveränität und -sicherheit garantiert. Gegründet
wurde das DKSR von der Fraunhofer-Morgenstadt-Initiative,
der Deutschen Telekom, des [ui!] Urban Software Institute und
des IT-Unternehmens axxessio.

4

Es ist das größte Forschungsnetzwerk für Ladeinfrastruktur in
Deutschland: Das Projekt »LamA – Laden am Arbeitsplatz«®
der Fraunhofer-Gesellschaft koordiniert unter Federführungdes Fraunhofer IAO seit Juli 2018 den Aufbau einer bundesweiten Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge für insgesamt
42 Fraunhofer-Institute. Am 1. April 2021 ging das Projekt mit
rund 240 Ladepunkten in den Regelbetrieb. Ein Meilenstein für
die nachhaltige Mobilität der Zukunft.

Auf einen Blick

1. Mai | Neues Gesicht in der Institutsleitungaus seiner oder ihrer individuellen Perspektive. Anders als bei
VR-Brillen bleibt zudem der reale Raum optisch erhalten. So
können die Nutzenden neben dem virtuellen Objekt auch
mit anderen Personen im Raum interagieren. Die Technologie bildet die Grundlage für Entscheidungsfindungen im
Produktentstehungsprozess.

20. September | Digitalisierung auf Rädern

Dr. Florian Herrmann ist seit dem 1. Mai 2021 neuer stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer IAO. Der 36-jährige studierte Wirtschaftsingenieur startete seine Laufbahn am Institut
im Jahr 2011 als wissenschaftlicher Mitarbeiter. Ab 2018 war
er Leiter des Forschungsbereichs »Mobilitäts- und Innovationssysteme«. Als Teil der Institutsleitung liegt sein Schwerpunkt inder Weiterentwicklung des Leistungsportfolios des Fraunhofer
IAO sowie in der Anbahnung strategischer Kooperationen inden Innovationssystemen der Zukunft.

Wie können Unternehmen die Digitalisierung von Produkten
und Produktionsprozessen für sich nutzen? Antworten auf
diese Frage liefert das »Mobile Plug-In Labor«, ein Container,
der im Herbst 2021 unter der Schirmherrschaft der badenwürttembergischen Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut durch das Bundesland reiste. Ziel der Tour war
es, Unternehmen vor Ort mit einer Mischung aus praxisnahenWorkshops und Vorträgen sowie einem Labor zum Anfassen zu erreichen, sie für die Chancen der Digitalisierung zu
sensibilisieren und so zur Zukunftssicherung ihrer Standorte
beizutragen. Zur feierlichen Eröffnung des Labors war auch die
Wirtschaftsministerin zu Gast in Stuttgart.

10. Mai | Quantencomputing in der Praxis

4. Oktober | Das Doppelhaus

Quantencomputer haben das Potenzial, selbst die schnellsten
Supercomputer zu übertreffen. Doch wie lässt sich die Technologie in der Praxis nutzen? Um dieser Frage auf den Grund zu
gehen, hat das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Konsortium des Forschungsprojekts »SEQUOIA« sowie mehr als 20
Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen ein Unternehmensnetzwerk gegründet. Im Fokus seiner Arbeit stehen derAustausch über aktuelle Entwicklungen des Quantencomputings sowie die Erarbeitung von konkreten Nutzungsszenarien
für Quantencomputer in der Wirtschaft.

Mit der feierlichen Eröffnung des Baden-Württemberg-Hauses
auf der Weltausstellung EXPO in Dubai nahm auch dessen
Digitaler Zwilling den Betrieb auf. Seither können sich Besucher*innen vor Ort oder virtuell an interaktiven Medienstationen über Baden-Württemberg als Innovations-, Wirtschafts-,
Forschungs-, Tourismus- und Kulturstandort informieren.
Entwickelt wurde der Digitale Zwilling vom Fraunhofer IAO. Er
ist Teil einer ganzen Reihe von Digitalprojekten des Instituts,
deren Ziel es ist, den Tourismus in der Region zu fördern. Im
Januar 2022 etwa startet die siebte Forschungsphase desVerbundprojekts »FutureHotel« mit Fokus auf innovative undresiliente Geschäftsmodelle im »New Better«.

11. Juni | Wie man’s dreht und wendet
14. bis 15. Oktober |Dienstleistung in der Daten-ÄraDie »CoLEDWall« des Fraunhofer IAO ermöglicht eine Multiviewer-Ansicht virtueller 3D-Objekte in Echtzeit. Das Besondere an der Technologie: Jeder Nutzende sieht das Objekt

Wie verändert sich die Dienstleistungsbranche im Zeitalter derDaten? Mit dieser Frage beschäftigten sich die Teilnehmer*innen der 31. RESER-Konferenz am Fraunhofer IAO in Heilbronn.
Unter dem Titel »The disruptive Role of Data, AI and Ecosystems in Services Next Gen« diskutierten internationale Wissenschaftler*innen aktuelle Forschungsergebnisse. Veranstalter
der Konferenz war die »European Association for Research on
Services« (RESER), ein europäisches Netzwerk von Forscher*innen im Bereich Dienstleistungen.

5Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Den Wandelgestalten –zum Wohle der
Menschen
Wie kann Technologie helfen, mit
nachhaltigen Geschäftsmodellen
mehr Wohlstand und Lebensqualität
zu schaffen?

Dieser Frage widmen sich das Fraunhofer-Institut
für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und das
kooperierende Institut für Arbeitswissenschaft undTechnologiemanagement IAT der U­ niversität Stuttgart.
Ihr gemeinsames Ziel: Die Zukunft der Arbeit im Sinne
des Menschen zu gestalten.
Digitale Technologien bilden die Grundlage für einen tiefgreifenden Wandel von Wirtschaft und Gesellschaft. Das Fraun­
hofer IAO und sein Partnerinstitut IAT der Universität Stuttgart
wollen dazu beitragen, diesen Wandel positiv zu gestalten –und damit schon heute Lösungen für morgen zu entwickeln.
Zusammen beschäftigen die Institute rund 650 Mitarbeitende
und verfügen über 10 000 Quadratmeter für Forschungs- und
Entwicklungslabors, Büroflächen sowie D­ emonstrationszentren.
Das Forschungsspektrum umfasst das Technologiemanage­
ment und die Arbeitswissenschaft für Industrie- und Dienst­
leistungs­unternehmen, Institutionen und Einrichtungen deröffentlichen Hand mit dem Schwerpunkt auf die soziotechnische Gestaltung der Mensch-Technik-Interaktionen in der Produktion s­ owie der Nutzung von Gütern und Dienstleistungen.
Bei der System-, Produkt- und Prozessentwicklung stehen stets
die systematische Nutzerorientierung unter Berücksichtigung
von Nachhaltigkeitszielen und des demografischen Wandels im­Fokus.

6

Institutsprofil

Themenschwerpunkte unserer angewandten ForschungSoziotechnische Systemgestaltung mit dem Menschen
im Mittelpunkt
Die Umwelt des Menschen befindet sich im disruptiven­Wandel: von der Wissensarbeit, Fahrzeuggestaltung, dem
Dienstleistungsmanagement, Informationstechnologien für die
Arbeitssystem- und Produktgestaltung über Mobilitäts- und
Stadtsystemgestaltung, die methodische Unterstützung desTechnologie- und Innovationsmanagementprozesses
bis hin zu Connected Work, Digitalisierung und Nachhaltigkeit. Die Forschungsbreite des Fraunhofer IAO und des IAT
der Universität Stuttgart bündelt sowohl Kenntnisse aus der
soziotechnischen und -ökonomischen Systemgestaltung als
auch der nachhaltigen digitalen Produktentwicklung, desDienstleistungs­managements sowie des Informations- undInnovationsmanagements.
Advanced Systems Engineering (ASE)
ASE integriert systemorientierte und hochinnovative Ansätze
des Engineerings und steht für eine neue Perspektive in derPlanung, der Entwicklung und im Betrieb von nachhaltigen,autonomen soziotechnischen Systemen von morgen. Wir­erforschen und gestalten das zukünftige Engineering durcheine Vernetzung und Unterstützung von ASE in Wissenschaft
und Wirtschaft.
Quantencomputing
Quantencomputer sind die nächste Generation der Hochleistungscomputer und können hochkomplexe Aufgaben lösen,zum Beispiel bei der Optimierung von Produktionsabläufen
oder der Entwicklung medizinischer Wirkstoffe. Wir untersuchen Fragestellungen, um die Technologie in Zukunft für die
Industrie nutzbar und zugänglich zu machen.
Künstliche Intelligenz (KI)Kognitive Systeme und KI werden die Arbeitswelt der Zukunft
nachhaltig verändern. Wir engagieren uns in Europas größtem
Forschungskonsortium zu KI mit Partnern aus der Wissenschaft
und Industrie: dem Cyber Valley. Gemeinsam mit unseren
Kunden schaffen wir KI-basierte Systeme, die nach ethischen
Grundsätzen agieren und neuste Ergebnisse aus der KI-Forschung umsetzen, um Mitarbeitende bei komplexen Prozessenzu ­entlasten.

Wasserstoff
Grüner Wasserstoff gilt als Zukunftstechnologie zur Meisterung der Energiewende und soll für die nationale und euro­
päische Energieversorgung eine Schlüsselrolle spielen. Wir­erforschen die Potenziale für die Bereiche Produktionsindustrie,
Energieversorgung, Immobilien sowie Mobilität und vernetzen
Akteure der internationalen Wasserstoffwirtschaft.
DatenökonomieÜbergreifende Datenräume ermöglichen Unternehmen, ihrwertvollstes Gut zu teilen und wertschöpfend zu nutzen:
ihre Daten. In Zusammenarbeit mit Unternehmen entwickeln
wir neue Konzepte zur Datensouveränität, zur gemeinsamen
Ressourcennutzung und zu neuen Geschäftsmodellen. Im Zentrum unserer Arbeit stehen die Erforschung und Entwicklung
einer leistungs- und wettbewerbsfähigen sowie sicheren undvertrauenswürdigen Dateninfrastruktur für Unternehmen unddie öffentliche Hand.
Mobilität der Zukunft
Von Wasserstoff und E-Mobilität über Car-Sharing bis hin
zum Autonomen Fahren: Wir entwickeln ganzheitliche undverkehrs­trägerübergreifende Mobilitätskonzepte der Zukunft
und ­arbeiten an konkreten Lösungen von morgen. Dazu betreiben wir an unseren Standorten eigene Reallabore u. a. für die
Ladeinfrastruktur und Fahrzeugnutzung. Die Ergebnisse unserer Forschung stellen wir unseren Kunden und der »Nationalen
Plattform Zukunft der Mobilität« zur Verfügung.
Mensch-Technik-Interaktion
Der Erfolg vieler neuer Technologien hängt von der effizienten
Kooperation zwischen Mensch und Maschine ab, genauer­gesagt der Schaffung von menschengerechten Arbeits- undLebensbedingungen, verbunden mit einer auf wirtschaftlichen
Erfolg ausgerichteten Unternehmensentwicklung, sowie vonMethoden zum Umgang mit Technologien. Im Fokus stehen
hierbei die Identifizierung, Entwicklung und Einführung vonrelevanten, neuen Technologien, die Realisierung von Organisationsformen sowie die Erkennung von Technologierisiken.
Stadtentwicklung
Der Klimawandel, die Sicherung der Energieversorgung,
die Digitalisierung und die demografische Entwicklung stellen
Städte vor Herausforderungen. Wir denken Lebens- und Stadtwelten von morgen voraus und arbeiten daran, urbane Infra­
strukturen national und international zukunftsfähig zu entwickeln sowie Raum und Gesellschaft nachhaltig zu ­gestalten.

Foto links: Im Zentrum für Virtuelles Engineering ZVE arbeiten
die Forscher*innen an Visionen und Lösungen von morgen.

7Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

16

GeburtenMedienPublikationen
57

Studien1080
Medienberichte

peer-reviewed
VeröffentlichungenDissertationen

115
6

126
Pressemitteilungen12
Fernsehbeiträge

Personal
IAO

521 IAO

IAT

126 IATwiss. Personal

45 %weibl.

226

82

208

30

60

14

techn. Personal

15

0

Praktikant*innen

12

0

55 %
männl.
student./wiss.
Hilfskräfte

647
Beschäftigte
2021

Verwaltungsmitarbeitende
und Assistenzen

Institutsprofil

4991
Das
Jahr
in Zahlen
2280

Newsletter

Social Media

IAO-News
Abonnent*innen

IAO-Events
Abonnent*innen

Lehre
29

Bachelorarbeiten

92

Masterarbeiten

In dieser Infografik zum Aufklappen finden Sie die wichtigsten
Zahlen des vergangenen Jahres auf einen Blick.

230

Personalentwicklung

545

30 Labors

Projektpartner
Projekte
Am 31. Dezember 2021 waren am Institut rund 650 Mitarbeitende b­ eschäftigt. Der Anteil an Mitarbeiterinnen betrug 45
Prozent und der an Mitarbeitern 55 Prozent.

Veranstaltungen832
Vorträge

119

77

Webinare

DigitaHaushalts- und Wirtschaftsertragsentwicklung

18230
44
Teilnehmer*innen
Der Gesamthaushalt
des Instituts stieg im Jahr 2021 im VerVideos

gleich zum Vorjahr um 2,4 Mio € auf 42,1 Mio €. Der Betriebshaushalt wuchs auf 40,2 Mio € an. Davon wurden 33,7 Mio €in Form von eigenen Erträgen erwirtschaftet. Dementsprechend
lagen die ­Zuwendungen im Jahr 2021 in der Größenordnungvon 6,5 Mio €.

Gesamthaushalt

Personalentwicklung
618 628655 650 647

Personenaufwand

Insgesamt 34,5 Mio € wurden im Jahr 2021 aus Projekten der
Vertragsforschung eingeworben.
Hiervon entfallen 11,8 Mio €Sachaufwand
auf Projekte mit der Wirtschaft. Dies entspricht bezogen auf
die eigenen ErträgeInvestitionen
34,2 Prozent und auf den Betriebshaushalt
29,3 Prozent.

Entwicklungin Mio. €
42,1
38,2
34,4

39,7

35,4

1,9

13,6

42,1
Mio. €

2017

2019

2021

2021

26,6

2017

2019

2021

9

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

16

GeburtenMedienPublikationen
57

Studien1080
Medienberichte

peer-reviewed
VeröffentlichungenDissertationen

115
6

126
Pressemitteilungen12
Fernsehbeiträge

Personal
IAO

521 IAO

IAT

126 IATwiss. Personal

45 %weibl.

226

82

208

30

60

14

techn. Personal

15

0

Praktikant*innen

12

0

55 %
männl.
student./wiss.
Hilfskräfte

647
Beschäftigte
2021

Verwaltungsmitarbeitende
und Assistenzen

4991

Newsletter

2280

Social Media

IAO-News
Abonnent*innen

IAO-Events
Abonnent*innen

10 551

7213

6980

2021

2020

2020

7334

3203 3315

2021

Lehre
29

LinkedIn-Follower

Bachelorarbeiten

92

Twitter-Follower

545

Projektpartner

Projekte

IAO-Blog
sechs davon
sind virtuell
begehbar

30 Labors

Veranstaltungen
44
Videos119

77

Webinare

Digital Dialoge

618 628655 650 647

17

18230

Personenaufwand

102 937

Ladestationen(LamA®)

3

Aufrufe des IAO-Blogs

Präsenzveranstaltungen

Betriebshaushalt
eigene Erträge

Entwicklungin Mio. €Sachaufwand

38,2
34,4

37

38,4

40,2

34,4

35,4

3,5 %
EU

13,3 %

Mio. €

Entwicklung,in Mio. €

39,7

1,9

42,1

Zuwendungen

42,1

Investitionen

13,6

46
Blogger*innen

DigitalKonferenzen

Teilnehmer*innen

Gesamthaushalt
Personalentwicklung

19

75
Blogbeiträge

164

Virtual Tours

832
Vorträge

Facebook-Abos

Masterarbeiten

230

2021

2020

Sonstige

31,3

6,5
Mio.€

40,2
Mio. €

26,6

49 %Bund u.
Länder33,734,2 %

Mio. €

Industrie u.
Wirtschaft
2017

2019

2021

2021

2017

2019

2021

2021

2017

2019

2021

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Schritt halten mit der Zukunft
Der Arbeitsmarkt verändert sich rasant. Mit zunehmender Digitalisierung
werden einige Jobs entfallen, andere neu entstehen. Darauf müssen sichUnternehmen wie Arbeitnehmer*innen einstellen, indem sie sich laufend
weiterbilden und neue Tätigkeitsfelder erschließen. Das Fraunhofer IAO
unterstützt sie dabei.

Zukunft ist ein schwer greifbares Konzept, aber um ein Gefühl dafür zu bekommen, wohin die
Reise in Sachen Weiterbildung gehen könnte, lohnt ein Blick auf folgendes Szenario: Sabine
Lange möchte sich beruflich neu orientieren, weil ihre Firma umstrukturiert wird. Die 42-Jährige lässt sich online beraten und erhält nach einer Infoveranstaltung die Zugangsdaten für eine
digitale Lernplattform, auf der sie sich umschaut. Mit der Anmeldung gleicht eine KünstlicheIntelligenz (KI) ihr Profil mit dem ab, was auf dem Arbeitsmarkt gefragt ist, und filtert aus einer
Fülle an Qualifizierungsangeboten jene heraus, die am besten zu ihr passen. Lange bespricht
daraufhin mit einer Beraterin diese Optionen, trifft eine Entscheidung und startet ihre Fortbildung. Der Online-Kurs besteht aus verschiedenen Modulen mit Input-Sequenzen, individuell auf
sie abgestimmten Lerneinheiten sowie Projektarbeiten, die in
Kleingruppen zu erledigen sind. Die KI kommt hierbei gleichdoppelt zum Einsatz: bei der Zusammenstellung der Kurse undder Gruppen, deren Teilnehmende so gewählt sind, dass alle
inhaltlich auf einem Level sind, aber unterschiedliche Backgrounds haben, um möglichst viel voneinander lernen können.

Weiterbildung ist das
zentrale Element bei
der Transformation derArbeitswelt.«

Soweit das Szenario. Davon ist man heute noch recht weit
entfernt. Bis ein solches Modell umsetzbar wäre, müssten
viele Fragen geklärt werden, nicht zuletzt datenschutzrechtliche. Aber so weit entfernt auch wieder nicht. Tatsächlich wird
dieser Ansatz gerade erforscht. KIRA (kurz für »KI-gestütztes
Bernd Dworschak
Matching individueller und arbeitsmarktbezogener AnfordeLeiter Team Kompetenzmanagement
rungen für die berufliche Weiterbildung«) heißt das neue Verbundprojekt, welches das Forschungs- und Innovationszentrum
Kognitive Dienstleistungssysteme KODIS des Fraunhofer IAO mit neun regionalen Partnern aus
Heilbronn-Franken im September 2021 startete. Es gehört zu einem von 35 Forschungsprojekten, die im Rahmen des Innovationswettbewerbs INVITE vom Bundesministerium für Bildung
und Forschung gefördert werden. »Wir wollen herausfinden, wie sich Interessen und Anforderungen datenbasiert und KI-unterstützt zusammenführen lassen«, sagt Kai Schmieder, wissenschaftlicher Mitarbeiter am KODIS und Projektleiter bei KIRA. »Das Ziel ist, dieses Matching
bestehender Lernplattformen irgendwann als Cloud-Service anzubieten.«

10Im Fokus | Weiterbildung und Transformation

Weiterbildung in der­Montage: Hier kann eine ARBrille den Nutzenden mithilfe
eines Objekterkennungssystems durch den Prozess
führen und schnelles Trainieren von neuen Objektenerleichtern.

Lebenslanges Lernen für den digitalen Wandel
Welche Bedeutung der Weiterbildung zukommt, zeigt sichauch an einer Vielzahl von Projekten, die innerhalb des Teams»Kompetenzmanagement« am Fraunhofer IAO angesiedelt
sind. »Weiterbildung ist das zentrale Element bei der Transformation der Arbeitswelt«, sagt Bernd Dworschak, derLeiter dieses Teams. Denn der digitale Wandel schreitet zwar
unaufhaltsam voran, aber es braucht immer auch den Menschen, der die neuen Technologien nutzt. Viele Tätigkeitsfelder
werden sich wandeln, andere infolge zunehmender Automatisierung teilweise oder vollständig entfallen. Gleichzeitig
entstehen aber laufend neue Berufe und Geschäftszweige.
»Wer hier mithalten möchte, muss sich darauf einstellen,
ständig neu dazuzulernen und sich mitunter beruflich neu zu
erfinden«, so Dworschak. So wurde beispielsweise im Projekt»STEPS – Strategische Technologien und Entwicklung professioneller Skills« für den Netzbetreiber Bayernwerk der gesamte
Themenkanon »Technologie-Kompetenzen-Lernen« bearbeitet
und pilotiert. Welche Technologien wird das Unternehmen in
Zukunft nutzen? Über welche Kompetenzen fachlicher, digitaler und überfachlicher Natur verfügen die Beschäftigten heuteund welche neuen oder veränderten Kompetenzen werden
zur Bewältigung zukünftiger Aufgaben benötigt? Welche
Lernpfade und Lernformate gibt es zur Schließung etwaiger
Kompetenzlücken? Das Ziel der Zusammenarbeit war ein Startimpuls für den Aufbau und die nachhaltige Verankerung eines
strategieorientierten Kompetenzmanagements. »Wir beobachten eine steigende Nachfrage nach solchen Weiterbildungsformaten«, sagt Bernd Dworschak.

Auch die Politik hat die Bedeutung von beruflicher Weiterbildung und lebenslangem Lernen erkannt und will diese künftig
stärker fördern, vor allem die Bildung im digitalen Raum. Auch
die Erforschung der KI-Technologie wird vorangetrieben. Im
Juni 2020 etwa beschloss die damalige Regierungskoalition, bis
2025 fünf Milliarden Euro für die Erforschung und Förderungvon KI auszugeben. Das ist nicht wenig, die Frage ist aber:
Kommt das überall an? Große Unternehmen mögen in dieser
Hinsicht schon weiter sein, aber der Mittelstand hat oft nochetwas Nachholbedarf.
Dr. Rainer Nägele, Leiter des Forschungsbereichs »Dienstleistungs- und Personalmanagementsysteme« am Fraunhofer IAO,
hat vor allem diese Unternehmen im Blick. »Viele Betriebe sindin der Umsetzung noch recht weit von dem Thema entfernt«,
sagt er. »Sie wissen zwar um das Potenzial von Digitalisierung
und KI, wissen aber nicht, wie sie diese Potenziale für sichnutzen können.« Oft fehlt es an Kapazitäten, um sich in dem
Bereich besser aufzustellen. Oder sie finden keine Fachkräfte,wenn sie sich diese überhaupt leisten können. »Die zentrale
Frage ist daher: Wie bekommt man die eigenen Mitarbeitenden möglichst schnell so fit, dass sie die neuen Technologien
anwenden können?«11Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Fachkräfte schulen, Potenziale
erkennen
2021 wurde dann eine neue Projektidee vonihm und Prof. Dr. Marc Rüger, Leiter Team
»Business Education und Innovation« entwickelt. Die Folgefrage war nämlich: Wen
müsste man eigentlich schulen? In erster Linie
die Ingenieur*innen. Gibt es Angebote für sie?
Einer Marktrecherche zufolge kaum. Rüger
und sein Team erkannten, dass das deutsche
Weiterbildungssystem in seiner jetzigen Formden Anforderungen von Unternehmen undihren Mitarbeitenden nicht mehr gerecht
wird. Zwar gibt es US-Anbieter, wie beispielsweise Udacity – eine Online-Universität, diesogenannte MOOCS (»massive open online
courses«) anbietet in diesem Bereich, die jeder
gegen Gebühr nutzen kann, sofern seine
Englischkenntnisse dafür ausreichen. Aber esbraucht auch eigene Angebote. Und so entstand die Idee, eine Weiterbildungsplattform
auf akademischem Niveau für Baden-Württemberg oder Deutschland zu entwickeln, mit

entsprechenden Abschlüssen und Zertifikaten.
Mit der Dieter-Schwarz-Stiftung gewann das
Team einen finanzstarken Investor für sich underarbeitet nun in einer Vorstudie erste Konzepte dafür, wie eine solche Lösung aussehen
könnte, gemeinsam mit weiteren Partnern,
darunter Hochschulen, Universitäten, die
IHK und die Bundesagentur für Arbeit. Mittedes zweiten Quartals 2022 soll das Konzept
stehen und auch ein erster Pilot.
Einen anderen Ansatz verfolgt das Team um
Dr. Thomas Fischer, Leiter des Business Innovation Engineering Center BIEC am Fraunhofer
IAO. »Viele mittelständische Unternehmen in
Baden-Württemberg sind technisch hervorragend und arbeiten hart daran, ihre Produkte
immer weiter zu verbessern«, sagt Fischer.
»Dagegen spricht auch nichts. Es lohnt sichaber, sich das Gesamtsystem einmal genauer anzusehen. Denn mittlerweile wird derWettbewerb häufig über den Service und dasGeschäftsmodell entschieden.«Wie gelingt Transformation?

Rahmenbedingungen

Strategie

KulturVeränderungsdruck

HerausforderungenZiele

 Digitalisierung Mensch Resilienz

 KI Kompetenzen

 Agilität

 Disruption

 Technik Flexibilität

Kommunikation

FührungGlobalisierung und neue Technologien wie KI machen den
Wandel quasi zum Normalzustand und setzen Unternehmen
unter ständigen Veränderungsdruck. »Lebenslanges Lernen«
auf allen betrieblichen Ebenen muss zur Normalität werden.
Dies setzt eine innovative Unternehmenskultur sowie agile
Prozesse und Strukturen voraus.

12Im Fokus | Weiterbildung und Transformation

Unsere Expertise im Bereich­Weiterbildung und Transformation

Mittlerweile wird derWettbewerb häufig
über den Service unddas Geschäftsmodell
entschieden.«
Dr. Thomas Fischer
Leiter des BIEC am Fraunhofer IAO

STEPS: Strategische Technologien und­Entwicklung professioneller Skills
Welche Technologien werden wir in Zukunftnutzen? Und welche Folgen hat das für unsere
Arbeit? Für den Netzanbieter Bayernwerk entwickelte das Fraunhofer IAO eine Roadmap für
die digitale Zukunft des Unternehmens.
Business Innovation Engineering Center (BIEC)
Das Entwicklungs- und Transferzentrum
des Fraunhofer IAO versteht sich als Innovationspartner für den Mittelstand, um die
digitale Transformation von kleinen und
mittleren Unternehmen (KMU) ganzheitlich zu

Smart Services sind hier ein wichtiges Stichwort. Mithilfe derDigitalisierung könnten viele innovative Ideen rund um ein
Produkt entstehen, etwa datengetriebene: Man erfasst die
Nutzung eines Geräts und leitet daraus einen Service ab. Oder
man ermittelt über eingebaute Sensoren einen Bedarf undkreiert eine passende Dienstleistung dazu. Einfaches Beispiel:
Eine Kaffeemaschine meldet dem Hersteller, wenn ein Bauteil
abgenutzt ist oder die Bohnen zu Neige gehen. Aber auch:Anders als früher verkauft ein Werkzeugmaschinenhersteller
seine Maschine nicht, sondern stellt sie seinem Kunden in die
Fabrikhalle und rechnet die Nutzung der Anlage ab.

adressieren.
Whitepaper »Kompetenzentwicklung für KI«
In einem Whitepaper haben Expert*innen
analysiert, wie sich Kompetenzanforderungendurch den Einsatz Lernender Systeme verändern und welche Kompetenzen im KI-Zeitalter
relevant sein werden.
Kompetenzmanagement einführen und
optimieren
Unser Angebot, Kompetenzmanagement ein-

Wer sich das Potenzial erschließen möchte, muss sich zunächst
der Möglichkeiten bewusst werden. Daher arbeitet das BIEC
daran, Berührungsängste abzubauen und Unternehmen überniederschwellige Weiterbildungsangebote an diese Themen
heranzuführen, Einsatzgebiete zu zeigen und Methodenwissen
zu vermitteln, sei es über Einführungsvideos, Webinare oder
Coachings. »Wir wollen die Leute ermutigen, lieber klein anzufangen und schrittweise darauf aufzubauen, jeder in seinem
Tempo, statt es von vornherein sein zu lassen, weil es zu großund aufwändig erscheint«, sagt Fischer. Schließlich beginnt
jede Reise, egal wohin, mit dem ersten Schritt.

zuführen bzw. zu optimieren, ermöglicht es
Unternehmen, systematisch und zuverlässig
Bedarfslücken zu erkennen und abgestimmt
auf die Kompetenzlücken zu schließen.

13Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Algorithmen für alle
Expert*innen sind sich einig: Quantencomputing wird die Datenverarbeitung revolutionieren. Doch noch ist die Technologie
für viele nur schwer zugänglich. Dr. Christian Tutschku will dasändern.

Dass Dr. Christian Tutschku einmal Quantum-Software-Engineer werden würde, war vor zehn Jahren nicht abzusehen.
Damals war er auf bestem Wege, Gymnasiallehrer zu werden,
und würde heute vielleicht tatsächlich eine Klasse unterrichten,
wenn ein Zwischenfall nicht eine leichte, aber entscheidende
Kursänderung eingeläutet hätte.
Er hatte sich für eine Lehrerlaufbahn entschieden, weil er etwas
mit Sport machen wollte und ihm die Lehre am Herzen lag.
Das begeisterte ihn neben Musik am meisten, und für einen
kommunikativen jungen Mann, der auch Spaß daran hatte,
anderen etwas zu vermitteln, fühlte sich das passend an. Dochausgerechnet die Sporteignungsprüfung machte ihm einen
Strich durch die Rechnung. Aus gesundheitlichen Gründen
musste er sie kurz vor Ende abbrechen und konnte sie erst
im Folgesemester nachholen. Da er in der Zwischenzeit nicht
untätig sein wollte, schrieb er sich an der Universität Würzburg schon mal für sein Erstfach Mathematik ein und nahm
als Zweitfach Physik hinzu, mit dem Hintergedanken, Letzteresbald wieder abzulegen. Es kam anders: Physik, vor allem diequantenmechanischen Prinzipien, fesselten ihn so sehr, dass ernach zweieinhalb Jahren das Lehramtsstudium aufgab und sich
nur noch auf Physik konzentrierte. Verloren hatte er dadurch
nichts, im Gegenteil. Die Pädagogik-Kenntnisse sowie die
Erfahrungen im Unterrichten sind heute wertvolle Zusatzqualifikationen. »Kommunikation wird im gesamten naturwissenschaftlichen Studium nicht abgedeckt, daher bin ich dankbar,
das mitgenommen zu haben«, sagt der heute 30-Jährige.
Tutschku fand Gefallen am Forschen, schrieb seine Bachelorarbeit mit Anfang 20 in Teilchenphysik, wechselte für seinen
Master aber von diesem sehr abstrakten Fachgebiet zur Festkörperphysik, weil er anwendungsnäher arbeiten wollte. Schondamals spezialisierte er sich auf das Zukunftsthema Quantencomputing und promovierte anschließend ebenfalls in diesem
Themengebiet. Direkt darauf stieg er am 1. Januar 2021 beim
Fraunhofer IAO ein, wo er heute das Team Quantencomputing
leitet.

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Dazu gehört aktuell auch das Projekt­SEQUOIA, an dem mehr als 20 Unternehmenbeteiligt sind. SEQUOIA steht für SoftwareEngineering industrieller, hybrider Quantenanwendungen und -algorithmen. Was so
kompliziert klingt, bedeutet im Grunde,dass er gemeinsam mit seinem Team neue
Methoden und Werkzeuge für das Quantencomputing erforscht, entwickelt und testet,um diese neue Technologie für Unternehmen
nutzbar zu machen. »Einfach gesagt, versuchen wir, mit den Prinzipien der Quantenmechanik Fragen der Industrie zu lösen, das
heißt, wir verbessern ihre Algorithmen und
Softwarelösungen dahingehend, dass ihre
Prozesse schneller und besser ablaufen.« Das
kann ein Logistik-Unternehmen sein, dasseine Lkw-Routen optimieren möchte, oderein Produzent, der wissen möchte, wie er ein
großes Stück Blech zurechtschneiden muss,um möglichst wenig Verschnitt zu haben.
Letztlich geht es darum, über Simulationen
verschiedene Varianten eines möglichen
Ablaufs, etwa die Lkw-Routen, miteinander zu
vergleichen, um die beste Lösung zu finden.
Der Vorteil beim Quantencomputing: Während ein klassischer Rechner diese Varianten
nur nacheinander prüfen kann, ist es für den
Quantencomputer grob gesagt nur ein einziger Durchlauf, weil alle Alternativen parallel
durchlaufen werden können. Das beschleunigt
den Prozess ungemein.

Im Porträt | Dr. Christian Tutschku

Einfach gesagt,
versuchen wir, mit
den Prinzipien der
Quantenmechanik
Fragen der Industriezu lösen.«
Dr. Christian Tutschku
Leiter Team Quantencomputing

Anhand von Metronomen
will Dr. Christian Tutschku
das Prinzip von Quantencomputing leicht verständlichvermitteln.

Noch ist diese neue Technologie nur in geringem Umfang
nutzbar, aber sie birgt enormes Potenzial. Das fasziniert Christian Tutschku an seiner Arbeit: Er ist bei der Entwicklung vonetwas Neuem vorne mit dabei und kann dazu beitragen, die
Welt ein Stück weit zu verbessern. »Wenn es etwa gelingt, mit
besseren Lkw-Routen Leerfahrten zu reduzieren und damit
den Dieselverbrauch, ist das viel nachhaltiger und schützt die
Umwelt«, sagt er.
Da der erste Quantencomputer Europas im baden-württembergischen Ehningen steht und die Fraunhofer-Gesellschaft
exklusiven Zugriff darauf hat, kommt auf Christian Tutschku
nun die Aufgabe zu, sein Wissen weiterzugeben. Seit dem 27.
Januar 2022 bieten die Fraunhofer-Institute IAO in Stuttgart
und IAF in Freiburg eine Schulungsreihe an, um interessierten
Unternehmen die Funktionsweise und Einsatzmöglichkeiten
von Quantencomputern zu vermitteln. Damit wird er danndoch noch zu einer Art Lehrer, wenn auch anders als zunächst
gedacht.

15

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Neue Technologien entdecken
Unternehmen, die neue Technologien für sich nutzbar machen möchten,
benötigen in der Regel Unterstützung. Das Fraunhofer IAO leistet Hilfe im
Rahmen von sogenannten »Exploring Projects«. Ein Beispiel: Die Entwicklung von KI-Anwendungen für das Logistikunternehmen »Zeitfracht«.

Von der Suchmaschine über den Chatbot bis zum Spamfilter:
In der virtuellen Welt sind wir schon heute ständig in Kontakt
mit Anwendungen, die auf der Basis von Künstlicher Intelligenz (KI) arbeiten. Und auch in der realen Welt mehren sichdie Möglichkeiten: Auf den Straßen sind autonome Fahrzeuge
unterwegs, in Wohnungen arbeiten Staubsaugroboter und in
der Landwirtschaft entscheiden immer häufiger Maschinen,
wann ein Feld bewässert oder geerntet wird.
Doch welches Potenzial birgt das für den deutschen Mittelstand? Welche Vorteile bietet die Zukunftstechnologie für
Unternehmen aus den Bereichen Industrie oder Dienstleistung?
Auf diese Fragen haben viele Unternehmen hierzulande nochkeine konkrete Antwort gefunden. »Vor allem kleineren Unternehmen fehlen oft die Möglichkeiten, KI-Anwendungsfälle zu
identifizieren und umzusetzen«, sagt Dr. Matthias Peissner.
Er leitet als Institutsdirektor den Forschungsbereich »MenschTechnik-Interaktion« und ist zugleich einer der beiden Leiter
des KI-Fortschrittszentrums, einer gemeinsamen Initiative desFraunhofer IAO und IPA am Institutszentrum Stuttgart. Hiermöchte Peissner Unternehmen aus Baden-Württemberg dieMöglichkeit geben, sich mit KI vertraut zu machen.

KI-Anwendungen erproben»Exploring Projects« nennt sich die Initiative, in deren Rahmen
Fraunhofer-Expert*innen gemeinsam mit Unternehmen neue
Technologien nutzbar machen. Gefördert werden die Projekte
vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus BadenWürttemberg. Beispiele dafür sind Projekte des KI-Forschungszentrums, bei denen konkrete KI-Anwendungen in Unternehmen entwickelt und erprobt werden.

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Für die Unternehmen ist die Teilnahme kostenlos, im Gegenzug wird eine Zusammenfassung der Projektergebnisseveröffentlicht. Sorge, zu viel vom eigenen Unternehmen
preiszugeben, müsse dennoch niemand haben: »Wir erstellen
zwar Machbarkeitsstudien zu konkreten Fragestellungen,veröffentlicht werden aber nur die Ergebnisse, die sich inähnlicher Form auch auf Anwendungsfälle in anderen Unternehmen übertragen lassen«, so Peissner. Am Ende steht ein
Wissenstransfer – ohne, dass viel Geld in Forschung und Entwicklung investiert werden musste.
Wie solche Probleme aussehen, zeigt ein Exploring Project mit
dem Logistikunternehmen »Zeitfracht«. Das Unternehmen,
das unter anderem im Großhandel aktiv ist, suchte nach einem
Vorhersagemodell, das es ihm ermöglichte, zu jedem Zeitpunkt
den perfekten Lagerbestand für die zahlreichen Produkte zu
kennen. »Das Ziel war, einerseits Lagerkosten zu minimieren
und andererseits trotzdem schnell liefern zu können«, erläutert
Peissner.
Zuvor arbeitete Zeitfracht dafür mit einem Vorhersagemodell
aus dem Bereich des Supply Chain Management. »Wir wollten
nun herausfinden, ob wir mithilfe von Machine Learning
bessere Resultate erzielen könnten«, so Peissner. Das Ergebnis: Ein »Jein«, wie der KI-Experte berichtet. »Für den Großteil
des Jahres war unser Algorithmus präziser als das bisherige
Modell.« Doch gerade in den Handelshochphasen, etwa kurz
vor Weihnachten, zeigte sich laut Peissner, dass die Erfahrungswerte der Mitarbeitenden und das bestehende Verfahren
differenziertere Prognosen liefern konnten. Für den Wissenschaftler war dies allerdings ein Ergebnis, mit dem er sehr gut
leben konnte. »Unser Ziel ist eine menschzentrierte KI, alsoeine, bei der die Entscheidungen immer noch bei einer Person
liegen«, sagt er. In so einem Szenario ließen sich die Vorteile
des Algorithmus mit dem Know-how der Mitarbeitenden am
besten kombinieren.

In Kooperation | Exploring Projects

Mithilfe eines »Exploring Projects« konnte
KNV Zeitfracht das eigene Angebot nochbedarfsgerechter ausrichten und die Kosten
unnötiger Lagerhaltung minimieren.

Projektstart für Unternehmen kostenlos
Seit dem Start im Herbst 2019 hat das KI-Fortschrittszentrum
bereits insgesamt 21 »Exploring Projects« abgeschlossen. Die
Nachfrage sei hoch, nahezu jede zweite Bewerbung müsse
man ablehnen. »Es werden die Projekte ausgewählt, die innovativ und zugleich technisch machbar sind und einen möglichst
großen wirtschaftlichen Nutzen versprechen – auch im Hinblick
auf die Breitenwirkung über das antragstellende Unternehmen
hinaus«, erklärt Peissner. Außerdem müssten die Maßnahmen
innerhalb eines angemessenen Zeitraums umzusetzen sein.
»In der Regel machen wir erstmal einen einmonatigen QuickCheck, wenn der positiv ausfällt, investieren wir drei Monate indas Exploring Project«, sagt er. Danach könnten die Unternehmen die entwickelten Lösungen auch weiter nutzen. »Allerdings wird es dann kostenpflichtig, da die Landesförderung nur
den Proof-of-Concept abdecken darf«, sagt Peissner. Trotzdem
sei die Teilnahme attraktiv. »Denn nach dem Exploring Projectwissen sie auch definitiv, ob es sich lohnt, das Geld in die Handzu nehmen«.

Suchen Sie Unterstützung?
Das Fraunhofer IAO begleitet Unternehmen
und Institutionen der öffentlichen Hand bei
Innovationsprozessen. Im Rahmen von »Exploring Projects« unterstützen die Forscher*innen
ihre Partnerinstitutionen dabei, neue Technologien kennenzulernen und für sich nutzbar zu
machen. Unter diesem Link erfahren Sie mehrüber unsere »Exploring Projects«.

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

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Im Fokus | Klimaneutrale Lebens- und Arbeitswelt

Klimaschutz im
Unternehmen

Der Weg zur klimaneutralen
Arbeitswelt stellt die Gesellschaft vor
gigantische Herausforderungen.
Neben dem, was jede*r Einzelne
leisten kann, liegt die Verantwort­ung
bei Unternehmen. Wer sich schon
jetzt verändert, hat einen Vorteil.

Der Erfolg einer Nachhaltigkeitsstrategie
hängt auch davon ab, ob alle Mitarbeitenden
mitziehen. Durch mobile Arbeit und Homeoffice werden Büroflächen in ihrem aktuellen
Zuschnitt unwirtschaftlich. Im »Projekthaus13« der AOK Baden-Württemberg hat das
Fraunhofer IAO flexibel nutzbare Raumkonzepte entwickelt.

19Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Eigentlich ist das Lama in Südamerika zu Hause, doch neuerdings begegnet man ihm auchin deutschen Städten: Auf Parkplätzen in Hamburg, Hannover, Stuttgart, München, Leipzig
und Dresden reckt es – als türkises Piktogramm auf anthrazitfarbenem Grund – den Kopf indie Höhe. »Laden am Arbeitsplatz«, kurz: »LamA ®«, lautet der Name eines Gemeinschaftsprojekts von über 40 Fraunhofer-Instituten, für die der Paarhufer aus den Anden Pate steht.
Gemeinsames Ziel ist der Aufbau einer zusammenhängenden Forschungsinfrastruktur fürElektrofahrzeuge.
»Wir wollen herausfinden, ob die Akzeptanz für Elektromobilität wächst, wenn Menschen ihre
E-Autos während der Arbeitszeit aufladen können«, sagt Dr. Daniel Stetter, Leiter des Forschungs­
bereichs »Smart Energy and Mobility Solutions« beim Fraunhofer IAO. Zugleich sei das Projektaber auch ein Beitrag zum Ausbau der Elektromobilität in Deutschland. Denn: Die elftgrößte
Ladeinfrastruktur Deutschlands kann nicht nur von der Fraunhofer-Belegschaft genutzt werden.
Willkommen sind alle, die ihr E-Auto aufladen wollen.

Das Mammutprojekt »Energiewende«
Rund 517 000 reine Elektroautos waren zum Ende des dritten
Quartals 2021 auf deutschen Straßen unterwegs. Damit die
Mobilitätswende gelingt, müssten es deutlich mehr sein. Doch
die Vorstellung, eines Tages mit leerem Akku im Niemandsland zu stranden, hemmt viele, aufs E-Auto umzusteigen. Eine
Sorge, die nicht ganz unberechtigt ist: Gerade mal 25 800
Ladesäulen gab es im dritten Quartal 2021 in Deutschland.
Ein Grund mehr, warum das Fraunhofer IAO gemeinsam mit
Partnern nach Lösungen sucht.
So hat das Institut im Auftrag des Airport München eine Studie
erarbeitet, die als Basis für eine E-Mobilitätsstrategie des Flughafens dienen soll. Das Projekt LamA ® wiederum kann als Pilot
einer breit angelegten Ladeinfrastruktur einer großen Organisation mit vielen Standorten angesehen werden. Noch weiter
greift die Idee des Projekts »BANULA«, bei dem es um die
Frage geht, wie jede*r Nutzende an jeder E-Ladesäule im Landtanken kann. Darüber hinaus werden entscheidende Fragen im
Hinblick auf die energiewirtschaftliche Bilanzierung von Ladevorgängen bzw. der künftigen Netzführung untersucht. »Um
die Energie- und Mobilitätswende ganzheitlich und integriert
zu realisieren, braucht es Schnittstellenkompetenz, genau hiersind wir mit dem Fraunhofer IAO stark platziert«, sagt Stetter.
Es ist ein ehrgeiziges Ziel, das Deutschland sich in Sachen
Klimaschutz gesetzt hat: Bis 2045, darauf hatte sich bereits
die vorherige Regierung festgelegt – und die neue ist ihr indiesem Punkt gefolgt, soll Deutschland klimaneutral werden.
Nicht ganz so eindeutig fällt die Antwort auf die Frage aus,
wie das gelingen soll. Sicher aber ist: Das Ziel kann nur erreicht
werden, wenn alle mit anpacken: die Politik, die Gesellschaft –und natürlich die Wirtschaft.

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Um die Energie- und
Mobilitätswende ganzheitlich und integriert
zu realisieren, braucht
es Schnittstellenkompetenz, genau hier sind wir
mit dem Fraunhofer IAO
stark platziert.«
Dr. Daniel Stetter
Leiter Forschungsbereich
Smart Energy and Mobility Solutions

Im Fokus | Klimaneutrale Lebens- und Arbeitswelt

Im »Micro Smart Grid«
werden neueste Technologien
und Entwicklungen rund um
lokale Energiesysteme undLadeinfrastruktur unter wissenschaftlicher Begleitung ineiner real genutzten Umgebung getestet.

»Gerade bei Unternehmen spüren wir ein deutlich wachsendes
Interesse am Thema Klimaneutralität«, sagt Daniel Stetter. Ein
Grund dafür könnte eine steigende Sensibilität für Klimafragen in der Gesellschaft sein. Mindestens ebenso entscheidend
seien politische Rahmenbedingungen wie der CO2 -Preis, derschon heute Auswirkungen auf die Kostenseite habe. Lauteiner Studie des Verbundforschungsprojekts »Office 21®«, welches das Fraunhofer IAO in Stuttgart zusammen mit Partnern
aus der Industrie seit Jahrzehnten erfolgreich betreibt, planen
bereits mehr als die Hälfte der deutschen Unternehmen Schritte in Richtung Klimaneutralität.
Denkbar ist hier eine ganze Palette von Maßnahmen – vonder Umstellung auf nachhaltige Energie und Elektroautos,über den Einsatz energiesparender Materialien, den Aufbau
einer klimaneutralen Produktion sowie klimaneutraler Services
und Dienstleistungen bis hin zum modernen, mitdenkenden
Büro. Stetter zufolge helfe eine konsequente Klimastrategie
Unternehmen dabei, Energie und Ressourcen zu sparen, Emissionen, die Abhängigkeit vom Energiemarkt und somit auch
Kosten zu verringern sowie die Attraktivität für junge Fachkräfte zu erhöhen. »Wer sich jetzt optimal aufstellt, ist im Vorteil«,so Stetter.

In vier Schritten zur Klimaneutralität
Doch wo soll man anfangen? Diese Frage hört Dr. Anna-Lena
Klingler regelmäßig. Sie ist Leiterin des Teams »Energy Innovation« beim Fraunhofer IAO und kümmert sich um Konzepte
rund um das Thema Energie. Dazu gehört auch das Projekt
LamA ®, das als wirtschaftsnahes Forschungsprojekt angelegt
ist, um zu zeigen, wie einer von vielen Schritten in Richtung
Klimaneutralität aussehen kann. Gerade weil das Thema so
komplex ist, hat das Fraunhofer IAO das Innovationsnetzwerk»Klimaneutrale Unternehmen« gegründet, in dem sich die Mitglieder über Hürden, Herausforderungen und Lösungen austauschen können und Impulse erhalten, wie die Transformation
im eigenen Unternehmen gelingen kann.
Neben einem solchen Austausch empfiehlt Anna-Lena Klinger
den meisten Unternehmern ein Vorgehen in vier Schritten. Am
Anfang stehe ein Quick-Check, der helfe, sich einen Überblicküber den aktuellen Ist-Zustand zu verschaffen. Im nächsten
Schritt gehe es darum, eine Roadmap zu entwickeln. »Das soll
Fragen beantworten wie: Wo wollen wir hin? Was ist uns wichtig? Und in welchem Zeitrahmen wollen wir das schaffen?«, so
Klingler.

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Aus der Roadmap folge der dritte Schritt: eine Priorisierung
und Umsetzung von Maßnahmen, denn »alles auf einmal
geht nicht«, sagt Klingler. Unternehmen sollten deshalb überlegen, was sich aktuell anbiete. Stehen vielleicht technische
Modernisierungen an, in deren Rahmen sich hohe Ansprüche
an Klimaschutz umsetzen lassen? Im Gegenzug ließe sich die
Umstellung der Fahrzeugflotte vielleicht erstmal vertagen.
In einem vierten Schritt gehe es um die Frage, ob die technischen Neuerungen auch eine Grundlage für neue Geschäftsmodelle eines Unternehmens sein können. Eine E-Ladesäule
auf dem Firmenparkplatz allein markiere noch nicht den Schritt
eines Unternehmens hin zum Betreiber von E-Tankstellen,aber »hier sind viele individuelle und überraschende Lösungendenkbar«, so Klingler.
Grundsätzlich sei Klimaschutz im Unternehmen auf drei
Ebenen möglich: Emissionen reduzieren, eingesetzte Brennoder Rohstoffe substituieren oder Emissionen kompensieren.
Optimal, so sagt Klingler, sei es natürlich, Produkte komplett
klimaneutral zu gestalten, doch gehe das gerade in der
Anfangsphase häufig nicht. Deshalb sei es, auch der Priorisierung wegen, ein wichtiger Schritt, die Emissionen erst einmal
zu reduzieren. Findet sich auch dafür kein Weg, bleibt immer
noch die finanzielle Kompensation durch Sponsoring vonKlimaschutzprojekten.

Auch auf die Menschen kommt es an
Klimaneutralität im Unternehmen ist jedoch nicht nur eine
Frage von Technologie. Auch der tägliche Umgang des Menschen mit eben jener spielt eine gewichtige Rolle. Ein Beispiel,an dem sich dieser Effekt gut veranschaulichen lässt, ist das»Bloomberg London«. Der europäische Sitz des US-Medienunternehmens Bloomberg gilt als eines der nachhaltigsten
Bürogebäude der Welt. Rund 100 000 Quadratmeter Fläche
wurden nach innovativen Nachhaltigkeitskonzepten gestaltet,
das Beleuchtungssystem etwa benötigt nur 40 Prozent derEnergie gewöhnlicher Hochhäuser. Regenwasser, Abschlämmwasser des Kühlturms und Abwasser werden aufbereitet undwiederverwendet. Abfall wird recycelt, kompostiert oder in
Energie transformiert. Klimaschutz-Technologie at its best.
Sein volles Klimaschutzpotenzial schöpft das Gebäude aber
nur aus, wenn die rund 4000 Menschen, die hier arbeiten, im
Alltag Ressourcen schonen. Wenn sie etwa darauf verzichten,
unnötige Druckvorgänge zu starten. Oder mal Treppen steigen, statt den Fahrstuhl zu nehmen, um nur zwei Beispiele zu
nennen. Hier kommen kleine »Anstupser«, sogenannte Nudges
ins Spiel. Das kann ein trauriger Smiley auf dem Druckerdisplay
sein, der zu viele gedruckte Seiten beklagt. Oder ein Display
am Aufzug, das einen Hinweis gibt, wenn die Treppen einenschlichtweg schneller in die Mittagspause bringen als dernächste Fahrstuhl. Dezente Hinweise im Alltag, die sich in derSumme positiv auf die Klimabilanz auswirken.

Beteiligte Akteure im Ökosystem
Elektromobilität

Im Verbundprojekt BANULA
Endkund*in

erforscht das Fraunhofer IAO
gemeinsam mit Partnern, wie

Ladeinfrastrukturbetreiber

mithilfe der Blockchain-Technologie nutzerfreundliches,

Verteilnetzbetreibertransparentes und barrierefreies Laden ermöglicht wird.

Fahrstromanbieter

Die Blockchain ermöglicht als
dezentrales Medium einen

Blockchainsicheren Datenaustauschzwischen allen Beteiligten.

Austauschplattform für Netzbetreiber

Das Fraunhofer IAO bringt
seine Expertise in die Themen

Bilanzkreiskoordinator

Ladeinfrastrukturbetrieb, diskriminierungsfreier Zugang,

Rechtlicher Rahmen

Blockchain-Integration sowie
Mehrwerte für Kund*innen
ein.

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Im Fokus | Klimaneutrale Lebens- und Arbeitswelten

Unsere Expertise im Bereich­klimaneutrale Lebens- undArbeitswelt

Wir sehen viel Potenzial darin, durch
kleine Anpassungen
große Veränderungenanzustoßen.«Milena Bockstahler
Team Workspace Innovation#WeKnowHow Klimaneutralität als­Wettbewerbsvorteil nutzen
Am Fraunhofer IAO haben wir die Kompetenzen aus allen Bereichen gebündelt, um
Unternehmen mit ganzheitlichem Blick passgenaue Lösungspakete sowie unterschiedliche
Einstiegsmöglichkeiten anzubieten.
Innovationsnetzwerk »Klimaneutrale
Unternehmen«
Im Innovationsnetzwerk erhalten Unternehmen wertvolle Impulse auch über die eigene
Branche hinaus und eine neutrale, wissenschaftlich fundierte Moderation der Aktivitä-

Das idealtypische »Green Office« entsteht im Zusammenspiel
aus »Green Building«, »Green IT« und »Green Behaviour«: So
lautet eines der Ergebnisse der »Klimaschutz-Befragung«, die
im Rahmen des Verbundforschungsprojekts »Office 21®« entstanden ist. Die Studie haben Milena Bockstahler, Dennis Stolze
und Klaus-Peter Stiefel mit dem Ziel durchgeführt, die unternehmerische wie auch individuelle Handlungsbereitschaft zum
Thema Umwelt- und Klimaschutz zu ergründen. »Wir beobachten, dass das Thema Klimaschutz für Firmen immer relevanter
wird und sehen viel Potenzial darin, durch kleine Anpassungen
große Veränderungen anzustoßen«, sagt Milena Bockstahler
vom Forschungsbereich »Organisationsentwicklung undArbeitsgestaltung«.

ten im Netzwerk.
LamA – Laden am Arbeitsplatz®
Die Fraunhofer-Gesellschaft errichtet an 38
Instituten E-Lademöglichkeiten samt Netzinfrastruktur für Mitarbeiter*innen, Dienst­
wagenflotten sowie Gäste der Institute.
BANULA – Barrierefreie und nutzerfreundliche
Lademöglichkeiten schaffen
In diesem Verbundprojekt erforscht das
Fraunhofer IAO gemeinsam mit neun Partnern,
wie mithilfe der Blockchain-Technologie einfaches, transparentes und barrierefreies Laden

Ein weiteres Beispiel für ein solches zukunftsweisendes »Green
Building« steht übrigens in Stuttgart. Sein Energiekonzeptbasiert auf einer Geothermieanlage, eine innovative Gebäudeautomatisierung regelt Wärme, Kälte, Lüftung und Licht. Der
Tank der Sprinkleranlage wird als Energiespeicher für Abwärme
aus dem Gebäude genutzt, etwa von den Rechnerräumen
oder den Hochleistungsprojektoren der Virtual-Reality-Labore.
Ein Energiemess- und -monitoringsystem analysiert die Wirkung der verschiedenen Maßnahmen. Bei diesem Bürohaus der
Zukunft handelt es sich um das Zentrum für Virtuelles Engineering ZVE des Fraunhofer IAO.

gelingt.
Blogreihe zum betrieblichen Klimaschutz:
Klimacheck
Um Hilfestellungen und Denkanstöße zum
Thema Klimaneutralität zu geben, hat dieinterdisziplinäre Arbeitsgruppe »KlimaImpact« eine Blogreihe zum betrieblichen
Klimaschutz initiiert.

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Grüne Energie als Geschäftsmodell
Dr. Anna-Lena Klingler glaubte schon an Solarstrom als die­Energiewende noch in weiter Ferne lag. Heute tüftelt die Umwelt­
wissenschaftlerin am Ausbau der Erneuerbaren in Deutschland.

Dr. Anna-Lena Klingler war noch an der Schule, da trieb sie
eine Idee um: Gemeinsam mit einem Schulkameraden wollte
sie eine flüssige Solarzelle erfinden, die sich wie Lack auf Ziegel
sprühen lassen sollte. Wenn der Lack trockne, würden sich die
Nanoteilchen, die sich in ihm befänden, verbinden – und Stromkönnte fließen. Jede Hauswand, jede Mauer würde so potenziell
zum Minikraftwerk. »Die Idee war technisch nicht ganz ausgereift«, sagt Klingler heute schmunzelnd. Doch davon ließ siesich nicht entmutigen. Ihr Entschluss, ein Studium im Bereichder erneuerbaren Energien zu wählen, stand fest.
Die Forscherin ist auf dem Land aufgewachsen, ihre Familie
hatte einen großen Garten mit Obstbäumen und Gemüsebeeten, und als die ersten Photovoltaikanlagen auf den Markt
kamen, stand bald schon eine auf dem Dach ihres Elternhauses. »Nachhaltigkeit war ein Thema bei uns – und wurde soauch für mich früh zum Thema«, sagt Klingler. Nach der Schulestudierte sie Umweltwissenschaften mit dem Schwerpunkt
Energietechnik an der Universität Bayreuth und an der Universidade Federal de Santa Catarina in Florianópolis in Brasilien.
2018 promovierte sie an der Technischen Universität München
zum Thema »Dezentrale Energieversorgung von Haushalten«.
Dabei untersuchte sie den Nutzen von Photovoltaikanlagenund von Batteriespeichern und fand in Simulationen heraus,
dass die weit verbreiteten Batteriespeicher sich zum damaligen
Zeitpunkt wirtschaftlich nicht wirklich lohnten.

24

Sollten die Erneuerbaren also nur etwas für
Idealisten sein? Für Klingler war klar, dass es
weitere Forschung brauchte, um die Technologie marktfähig zu machen. Knapp sechs
Jahre arbeitete sie am Fraunhofer-Institut
für System- und Innovationsforschung ISI zu
Energietechnologien und -systemen. Vor drei
Jahren wechselte sie ans Fraunhofer IAO, wo
sie nun im Forschungsbereich »Smart Energy
and Mobility Solutions« das Team »Energy
Innovation« leitet. Ziel ihres Teams ist es,
Geschäftsmodelle in den Bereichen Elektromobilität, Ladeinfrastrukturen und Energiesysteme zu entwickeln und Unternehmen sowie
kommunale Akteure zu unterstützen, die dieseModelle umsetzen wollen.
Wer sich mit erneuerbaren Energien beschäftigt, muss das große Ganze stets mitdenken,
weil alles miteinander zusammenhängt. Und
Anna-Lena Klingler ist jemand, der viele Bälle
gleichzeitig in der Luft halten kann. Im Innovationsnetzwerk »Klimaneutrale Unternehmen«
etwa bringt sie Forschende mit Unternehmenzusammen, die gemeinsam an konkreten Energielösungen der Zukunft arbeiten. Im Rahmeneines anderen Projekts untersucht sie gemeinsam mit Kolleg*innen, was es braucht, um
den Lkw-Fernverkehr zu elektrifizieren: Wieviele Hochleistungsladepunkte braucht es anwelchen Standorten? Wie viele Lkw können
gleichzeitig an einem Ladepunkt laden? Wokommt die Energie her? Werden sich E-Lkw
durchsetzen oder gehört die Zukunft anderen
Treibstoffen?

Im Porträt | Dr. Anna-Lena Klingler

Ein Element, das viele Antworten bereithält für eine nachhaltige Zukunft, trägt das Kürzel »H2« – Wasserstoff. Er entsteht,
wenn Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten
wird. Erfolgt dies mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energiequellen, dann spricht man von »Grünem Wasserstoff«. Alsemissionsfreie Energiequelle kann er eine wichtige Rolle beim
Klimaschutz spielen.
Und so forscht Anna-Lena Klingler mit ihrem Team auch daran,
wie der Weg zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft in
Baden-Württemberg aussehen könnte – stets begleitet vonden Fragen: Was ist machbar? Und: Werden die Bürger*innen»Grünen Wasserstoff« als Energieträger annehmen? Rund
20 Jahre nach der »flüssigen Solarzelle«, die sie als Schülerin
entwickeln wollte, ist Anna-Lena Klingler ihrem Traum vondamals, einen Beitrag zu einer nachhaltigen Zukunft zu leisten,
ein gutes Stück nähergekommen.

Nachhaltigkeit
wurde für michschon früh zu
einem Thema.«Dr. Anna-Lena Klingler
Leiterin Team Energy Innovation

Dr. Anna-Lena Klingler vor
dem Wasserstoffspeicher
des »Micro Smart Grids« am
Fraunhofer-Institutszentrum
Stuttgart.

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Den Mittelstand fit machen
Gerade für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) stellt die digitale­Transformation eine Herausforderung dar. Im Rahmen maßgeschneiderter
Projektformate unterstützt das Fraunhofer IAO den Mittelstand dabei, vonneuen Technologien zu profitieren.

Von Qualitätskontrollen in der Produktion, über die Organisation von Kundenanfragen bis zur Identifizierung von Zielgruppen: Künstliche Intelligenz (KI) kann Unternehmen helfen,
wenn Daten auf komplexe Weise analysiert und ausgewertet
werden müssen. Aufgaben, für die Menschen viel Zeit bräuchten, erledigt der Algorithmus in wenigen Sekunden.
Ein Vorteil, den viele deutsche Unternehmen für sich zu nutzen
wissen: Einer Untersuchung des Instituts der Deutschen Wirtschaft (IW) zufolge ist der Anteil der großen Unternehmen, die
KI nutzen, zwischen 2019 und 2021 von 17,2 auf 40 Prozent
gestiegen. Die gleiche Untersuchung zeigt jedoch: Die kleinen
und mittleren Unternehmen (KMU) hinken der Entwicklung
hinterher. Gerade mal 17,6 Prozent von ihnen nutzen die Technologie in 2021.
Verschläft der deutsche Mittelstand KI? Um das zu verhindern,hat das Fraunhofer IAO eine Reihe von Initiativen gestartet, die
KMU helfen sollen, KI-Technologien entlang der eigenen Wertschöpfungskette zu nutzen oder gar neue Geschäftsmodellezu entwickeln.

Business Innovation Engineering Center (BIEC)
Ein Beispiel dafür sind die so genannten »Praxispiloten« desBusiness Innovation Engineering Center (BIEC), das KMU aus
Baden-Württemberg auf dem Weg in Richtung Digitalisierung
begleitet. Im Rahmen dieser Praxispiloten unterstützt das
BIEC Unternehmen etwa bei Machbarkeitsstudien, Anforderungsanalysen, Konzeptionen, Funktionsmodellen oder bei dertechnischen Prototypisierung.

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Zu welchen konkreten Ergebnissen eine solche Kooperation
führen kann, zeigt das Beispiel der PraeMedicon GbR. Das
kleine Unternehmen mit Sitz in Ludwigsburg führt Bewegungs­
analysen durch, um ein optimales Therapieangebot fürPatient*innen mit orthopädischen Beschwerden zu entwickeln.
Für die Befundung benötigen die Therapeut*innen jedoch eine
Vielzahl unterschiedlicher Daten, die häufig innerhalb verschiedener Systeme erhoben werden und mit großem Aufwand
manuell zusammengeführt und ausgewertet werden müssen.
Für die PraeMedicon GbR stellte sich also die Frage: Gibt es
Potenziale, diesen Prozess effizienter zu gestalten? Im Rahmeneines Praxispiloten kombinierten die Expert*innen des Fraunhofer IAO ihr Datenanalyse-Know-how mit dem spezialisierten,
medizinischen Fachwissen der Therapeut*innen und fanden
heraus: Machine-Learning-Algorithmen können die Befundung einer Bewegungsanalyse unterstützen. Somit kommt die
PraeMedicon GbR dem Ziel, in Zukunft Befundungsdokumente
automatisiert und in Echtzeit zu erstellen, einen Schritt näher.
Ein weiteres Projekt des BIEC ist das Qualifizierungsprogramm»KI einfach machen«. Gemeinsam mit dem IAT der Universität
Stuttgart bietet das Fraunhofer IAO seit April 2021 ein Qualifizierungsprogramm für Mitarbeitende von Unternehmen undStudierende an. Vorkenntnisse sind dafür nicht notwendig.
»Das Programm soll Berührungsängste mit der neuen Technologie abbauen und Funktionsweisen und Nutzen an ganz
alltäglichen Beispielen demonstrieren«, so BIEC-Projektleiter
Dr. Thomas Fischer. Zu Beginn definieren die Teilnehmenden
dabei eine konkrete Aufgabenstellung aus ihrem Arbeitsalltag,
die sie dann in der Gruppe bearbeiten. So soll gemeinsam eine
KI-Lösung für das jeweilige Problem entwickelt werden.

In Kooperation | Angebote für KMU

Systematischer Transfer auf allen Stufen zur individuellen Unterstützung von KMUVier Transferstufen
Nutzung und Interaktion

BIEC-Transferformate und -aktivitäten
Praxispiloten, Toolbox

Umsetzungsphase
Ausprobieren und Testen

Coaching-Formate, Open Lab Days, Makeathons

Vertieftes Verständnis

Seminare, Leitfäden, Workshops

Orientierungsphase
Aufmerksamkeit und Information

Vorträge, Blogbeiträge, Öffentlichkeitsarbeit

Transfer auf mehreren Ebenen: Das BIEC bietet zielgruppenspezifische Interaktions- und Integrationsformate an, um alle

Industrienetzwerk »KI in der Produktion«

Beteiligten aus der mittelständischen Wirtschaft frühzeitig
einzubinden. Während der Orientierungsphase vermitteln

Der Austausch zwischen den Teilnehmenden spielt auch bei
einer weiteren Initiative, dem Industrienetzwerk »KI in der
Produktion«, eine Rolle. Kernidee dieses deutschlandweit
einzigartigen Netzwerks, in dem sich Start-ups, KMU und
Großunternehmen sowie Verbände und Forschungsinstitutezusammenschließen, ist es, gemeinsam ein Verständnis für KI
aufzubauen sowie die Potenziale von KI gezielt zu erschließen.
»Das Netzwerk hilft den teilnehmenden Unternehmen, die
Brücke zwischen Forschungsvisionen und konkreten umsetzbaren Lösungen zu schlagen«, sagt Projektleiter Tim Hornung
vom Fraunhofer IAO.
In der im Dezember gestarteten zweiten Phase betrachten die
Netzwerkteilnehmer*innen die einzelnen Unternehmensbereiche entlang der Wertschöpfungskette genauer. »Wir wollen
aufzeigen, wie KI – von der Entwicklung eines Produkts bis zur
Auslieferung an den Kunden – helfen kann, aktuelle Herausforderungen zu lösen und das Produktionssystem langfristig
wettbewerbs- und widerstandsfähig gegen Krisen und externe
Herausforderungen aufzustellen«, so Hornung.

­Vorträge oder Workshops zunächst Informationen und ein tieferes Verständnis. Die Formate während der Umsetzungsphasereichen von Coaching-Formaten bis zum Praxispiloten.

Suchen Sie Unterstützung?
Das Fraunhofer IAO begleitet Unternehmen
und Institutionen der öffentlichen Hand bei
Innovationsprozessen. Gerade kleine undmittlere Unternehmen (KMU) stehen vor derHerausforderung, ihre Produkte, Organisations-

So kann KI etwa Qualitätskontrollen mittels Bilderkennung
durchführen, die Mensch-Maschine-Interaktion erleichternoder die Möglichkeiten vorausschauender Wartung erweitern.
»In der Summe bietet KI die Chance, Prozesse grundlegend
neu zu gestalten, um somit die Effizienz im Unternehmen zu
steigern und so deren Zukunftsfähigkeit zu sichern«, sagt Tim
Hornung. Wer sich mit den Potenzialen von KI im eigenen
Unternehmen beschäftigen möchte, kann sich ebenfalls ans
Fraunhofer IAO wenden: »Auf Wunsch begleiten wir Unternehmen bei der Identifizierung sowie konkreten Umsetzungvon potenziellen KI-Anwendungsfällen«, so Hornung.

formen und Geschäftsmodelle von morgenvorauszudenken. Unter diesem Link erfahren
Sie mehr über unsere Angebote für KMU.

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

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Im Fokus | Stadt und Mobilität der Zukunft

Wege in die
Stadt der Zukunft

Städte spielen auf dem Weg zur
Klimaneutralität eine entscheidendeRolle. Das Fraunhofer IAO entwickelt
Zukunftsszenarien und konkrete
Lösungen für nachhaltige undresiliente Stadt- und Mobilitäts­systeme von morgen.

Im Werksviertel-Mitte in München forscht und
erprobt das Fraunhofer IAO ab 2022 gemeinsam
mit lokalen Partnern Ideen und Konzepte, die
das Leben in der Stadt nachhaltiger gestalten:
von Urban Farming bis hin zu Innovation Zones.

29Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

In der Stadt der Zukunft leben Schafe, Hühner und Bienen auf einem großen Flachdach, die
Wege gehören Fußgängern*innen und Radfahrer*innen und sind gesäumt von Hochbeeten, in
denen Kräuter und Salat sprießen. Was nach einem Ort aus einem Kinderbuch von Astrid Lindgren klingt, ist Wirklichkeit im »Werksviertel-Mitte«. Rund 10 Hektar misst das Kreativquartier,das derzeit neben dem Münchner Ostbahnhof entsteht. Von Mietwohnungen bis Startup-Hub,von Grundschule bis Clubmeile, von Urban Gardening bis Konzerthaus: Im Werksviertel-Mitte
wächst eine kleine »Stadt in der Stadt« heran, in der neue Formen des urbanen Lebens, neue
Mobilitätskonzepte, Technologien und Wege der Wertschöpfung ausprobiert werden sollen.
Wie das im Kontext neuer Mobilität aussehen kann, zeigte
das Fraunhofer IAO hier im Rahmen einer Kooperation mit
der »IAA Mobility 2021« vom 7. bis zum 12. September 2021.
Mithilfe von Demonstratoren und VR-Brillen konnten die
Besucher*innen der Ausstellung Mobilitäts-, Versorgungs- undFahrzeugkonzepte der Zukunft kennenlernen und in Workshops ihre eigenen Lösungsideen erarbeiten und diskutieren.
»Wir wollten in co-kreativen Prozessen gemeinsam mit den
Menschen die urbane Mobilität der Zukunft gestalten«, sagt
Sebastian Stegmüller, Leiter Forschungsbereich »Mobilitätsund Innovationssysteme«. »Eine Mobilität, die sich um den
Menschen und seine Bedarfe dreht, nicht ums Auto.«
Bisher ist eher das Gegenteil der Fall. Städte weltweit klagenüber verstopfte Straßen, verschmutzte Luft, teuren Wohnraum und lange Arbeitswege. Verschärft wird die Lage durch
das rasante Wachstum urbaner Zentren. Berechnungen der
Vereinten Nationen zufolge lebten 2018 rund 55 Prozent der
Weltbevölkerung – rund 4,2 Milliarden Menschen – in Städten.
2050 sollen es bereits 68 Prozent – rund 6,7 Milliarden Menschen – sein. Eine Entwicklung, die zeigt: Das Ringen um den
Klimaschutz wird in den Städten gewonnen.

Wir wollten eine Mobilität schaffen, die sich um
den Menschen und seine
Bedarfe dreht, nicht ums
Auto.«
Sebastian Stegmüller
Leiter Forschungsbereich
Mobilitäts- und Innovationssysteme

Es braucht jedoch ein Umdenken in vielen Bereichen – von Mobilität über Wohnen, Handel,
Logistik, Energieversorgung bis Städtebau. Kompakte, nutzungsgemischte Bauweisen etwa
reduzieren Flächenverbrauch und verkürzen tägliche Wege. Die Reduzierung des Individualverkehrs ermöglicht den Rückbau von Parkplätzen zugunsten von klimaaktiven Grünflächen, wasMensch und Klima zugutekommt. »Die über zehntausend Städte weltweit sind zentrale Akteurefür das Erreichen der Klimaschutzziele«, sagt Steffen Braun, Leiter Forschungsbereich »Stadtsystem-Gestaltung«. Doch echte Transformation wird nur möglich, wenn die Bevölkerung aktiv
beteiligt ist. »Deshalb ist es so wichtig, Innovationen mit den Menschen in den Quartieren und
Städten vor Ort gemeinsam zu gestalten.«Die »elastische« Stadt
Wie man die Vorstellungen von Bürger*innen in wissenschaftliche Zukunftsszenarien integriert,
zeigt die Studie »#ELASTICITY. Experimentelle Innenstädte und öffentliche Räume der Zukunft«,der Innovationspartnerschaft »Innenstadt 2030+ | Future Public Space«, an der das Fraunhofer IAO beteiligt ist. Die 2021 veröffentlichte Studie erfasst zum einen die Wünsche von über1000 Vertreter*innen von Kommunen sowie Bürger*innen an Innenstädte. Zudem identifiziert
sie eine Reihe von Handlungsfeldern, die für Veränderung relevant sind. Auch die im Zuge der
COVID-19-Pandemie auftretenden Veränderungen werden berücksichtigt. Am Ende steht ein»Leitszenario« der elastischen Innenstadt, aus dem sich konkrete Handlungsempfehlungen für
Stadtgestalter*innen ableiten lassen.

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Im Fokus | Stadt und Mobilität der Zukunft

Die Studie »#ELASTICITY«
vereint einen demokratischen,spielerischen und experimentellen Blick auf die Innenstadt
der Zukunft, in der urbane
Räume zu nutzungsneutralen »elastischen Räumen«
werden.

»Es ist wichtig, die Wünsche der Bevölkerung miteinzubeziehen, weiterzudenken und mögliche Zukünfte aufzuzeigen«,sagt Braun, der auch Mitbegründer der Fraunhofer-Initiative
Morgenstadt ist, aus der auch die #ELASTICITY-Studie hervorging. Die Studie zeige, dass Städte bislang zu sehr von starren
Strukturen und monofunktionalen Räumen geprägt seien. Die
Stadt der Zukunft müsse multifunktionaler und beweglicher,also »elastischer« sein. »Wir brauchen öffentliche Räume, andenen neue Ideen erprobt werden können«, so Braun. Von»Vertical Farming« bis »Innovation Zones«: Die Stadt vonmorgen müsse ihren Bewohner*innen die Möglichkeit bieten,
unterschiedliche Zukunftsszenarien zu testen und zu erleben.
»So wird sie zur Bühne für ein neues soziales und nachhaltiges
Miteinander.«»Um Stadtsysteme wie Mobilität, Versorgung oder Handel
grundlegend zu verändern, muss man ein tiefes Verständnis fürdie Prozesse entwickeln, die dahinter liegen«, sagt Dr. Florian
Herrmann, stellvertretender Institutsleiter des Fraunhofer IAO.
Hier spielen die Interessen verschiedener Akteure ebensoeine Rolle wie die Potenziale neuer Technologien. Im Kern,so Herrmann, gehe es darum, tradierte Systeme durch neue
Lösungen, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch undsozial sinnvoll sind, zu erweitern oder gar gänzlich neu zu konzipieren. »Deshalb nutzen wir kollaborative Forschungsansätze
und digitale Werkzeuge, um Stadt- und Mobilitätssysteme zu
erforschen und realistische Zielszenarien zu deren Veränderungzu entwickeln.«Es ist wichtig, die Wünsche der Bevölkerung
miteinzubeziehen,
weiterzudenken undmögliche Zukünfte
aufzuzeigen.«
Steffen Braun
Leiter Forschungsbereich Stadtsystem-Gestaltung

31Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Innovationen aus dem Labor auf die»echte« Straße bringen
Darüber hinaus erarbeitet das Institut Lösungen für Städte undUnternehmen, die sich auf den Weg in eine klimagerechte
Zukunft machen wollen. Für Pforzheim etwa haben Forschende des Instituts datengestützt untersucht, wo sogenannte
Mobility Hubs eingerichtet werden sollten – Parkhäuser, in
denen Pendler*innen vom Auto auf den ÖPNV, Carsharing,Fahrräder oder E-Scooter umsteigen können. Im Verbund mit
Dienstleistungs- und Einzelhandel könnten solche »Drehscheiben« helfen, Fahrtwege zu vermeiden – und so einen Beitragzur Verkehrswende leisten.
Ein weiteres Beispiel ist die »Straße der Zukunft«. In dem vom
BMBF geförderten Projekt unterstützen die Fraunhofer-Institute IAO und IGB Kommunen dabei, ressourceneffiziente
Straßeninfrastrukturen zu planen und umzusetzen. Im Fokus
stehen etwa die Speicherung, Aufbereitung und Nutzung
von Oberflächenwasser. Erforscht wird zudem, unter welchen Umständen Straßen als Testfelder zur Erprobung neuer
Mobilitäts- und Logistiklösungen, eine Sensorinfrastruktur
zur Optimierung von Verkehrsflüssen oder zur Messung von
Umweltdaten fungieren können. Gemeinsam mit Partnern aus
Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung werden in Erlangen
und Ludwigsburg modellhaft neue Lösungen erprobt.
Ein weiteres Produktkonzept des Fraunhofer IAO, das Elektromotorrad »Core«, wurde 2021 gar mit dem »German DesignAward« in der Kategorie »Excellent Product Design« prämiert.
Das Zweirad wurde für den Einsatz in der Stadt entwickelt undverbindet Alltagstauglichkeit mit Ansprüchen an Nachhaltigkeit und Smartifizierung. »Um erfolgreich neue Produkte undServices am Markt platzieren zu können, gilt es, die Vielzahl
an Anforderungen strategisch in Lösungen zu überführen. Die
Designsprache dient dabei als Werkzeug, Funktionen neuer
Technologien zu kommunizieren, Kundenwerte und W­ ünscheabzubilden und Akzeptanz für Neues zu schaffen«, sagt
»Core«-Projektleiterin Franziska Braun.

Städte weltweit für den Klimawandel stärken
Die »Morgenstadt Global Smart Cities Initiative« (MGI) desFraunhofer IAO und weiterer Institute wiederum hat es sich
zur Aufgabe gemacht, Städte für die Folgen des Klimawandels
zu rüsten. Das dreijährige Verbundprojekt der internationalen
Klimaschutzinitiative des Bundes unterstützt die Städte Kochi(Indien), Saltillo (Mexiko) und Piura (Peru), die auf unterschiedliche Weise vom Klimawandel betroffen sind, dabei, nachhaltige
Transformationsprozesse zu entwickeln und umzusetzen. Langfristiges Ziel der Initiative ist es, global skalierbare Strategienfür mehr Resilienz gegenüber Klimarisiken zu entwickeln.
Im indischen Kochi etwa könnten die Menschen ihre Lebensmittel in solarbetriebenen Kühlgeräten lagern und Wirtschaftskreisläufe auf Stadtteilebene stärken. So würden sie weniger
abhängig von fossilen Energieträgern oder Lieferketten. Einneuer Wassermasterplan soll künftig die Wasserversorgung,den Grundwasserschutz und das Abwassermanagement in dervon Extremwetterereignissen heimgesuchten Stadt regeln.

Handlungsfelder für zukunftsweisende
Stadtentwicklung und Mobilität

Planung und
Governance

Neue Mobilitätsformen

 Smarte Planung Autonome Fahrzeuge

 Digitale Zwillinge Mobility-on-Demand Connected Services

 Robotics und Logistik

Mobilität
und Stadtsysteme

Für die Mobilität und die Stadt der Zukunftsind ineinandergreifende Innovationsprozesse nötig, welche die verschiedenen Sektoren
miteinander verbinden. Am Fraunhofer IAO

Urbane Technologien

Klimaneutrale Stadt

bündeln hierzu mehrere Forschungsbereiche Disruptive Technologien Kreislaufwirtschaft

ihre Kompetenzen und Expertisen, um bei-

 Innovations-Ökosysteme

 Klimaneutrale Bezirke

spielsweise Virtual-Reality-Werkzeuge zur Infrastrukturkonzepte

 Transformationsstrategien

Nutzerakzeptanz für zukünftige Mobilitätsformen zu entwickeln.

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Im Fokus | Stadt und Mobilität der Zukunft

Ein Campus fürs Klima
Beispiele, die zeigen, wie gewaltig die Aufgabe ist, vor der die
globale Gesellschaft steht: Die Stadt, das »natürliche Habitat
des modernen Menschen«, muss neu gedacht werden. Eine
Aufgabe, die nur gelöst werden kann, wenn Menschen überdie Grenzen von Branchen und Disziplinen hinweg zusammenarbeiten. Um die Kooperation zwischen Wirtschaft undWissenschaft zu fördern sowie gänzlich neue Konzepte vorzudenken und umzusetzen, hat sich das Fraunhofer IAO das Zielgesetzt, eine real-virtuelle Forschungsplattform für Klimaneutralität aufzubauen. Angelehnt an das Konzept des »Metaverse«soll ein Handlungsraum entstehen, der Datenpool, Kommunikationsplattform und Arbeitsumgebung zugleich ist – unddamit die Simulation, den Vergleich und die Entscheidungsfindung verschiedener Zukunftsoptionen für reale Zwecke
ermöglicht.

Unsere Expertise im Bereich
Stadt und Mobilität der Zukunft
Morgenstadt Global Smart Cities Initiative (MGI)
Die MGI unterstützt Modellstädte in Indien,
Mexiko und Peru bei der Entwicklung und derUmsetzung nachhaltiger Transformationsprozesse. Oberstes Ziel ist es, die Folgen desKlima­wandels abzumildern, die Resilienz
gegenüber Klimarisiken zu erhöhen sowie
natürliche Ressourcen besser zu erhalten.
Werksviertel-Mitte:
Urbane Zukunft im Stadtquartier gestalten
Mit dem Werksviertel-Mitte entsteht in ­München
ein Stadtquartier, in dem drei Fraunhofer-­
Institute Tag für Tag neue Ideen für die Bereiche Arbeiten, Wohnen, Leben und Mobilität

Wir wollen dazu beitragen, Wissenstransfer
erheblich zu beschleunigen und Innovationssprünge auf vielen
Ebenen voranzutreiben.«erforschen und umsetzen werden.
Studie ELASTICITY:
Multifunktionale Innenstädte
Die empirische Studie #ELASTICITY der Innovationspartnerschaft »Innenstadt 2030+ | Future
Public Space« aus der Fraunhofer-Initiative
Morgenstadt gibt Antworten auf die Innenstadtentwicklung von morgen.
Projekt »Straße der Zukunft«
Ziel des Förderprojekts ist es, Kommunen beim

Dr. Florian Herrmann
stellvertretender Institutsleitervorausschauenden und effizienten Planungsund Umsetzungsprozess ressourceneffizienter
Musterstraßen zu unterstützen.
Symposium »Innovationsplattform Parken«

Der physische Standort der Initiative wird zunächst auf dem
Stuttgarter Fraunhofer-Campus sein. Tatsächlich aber ist sieüberall auf der Welt zu Hause, ob eingesetzt in globalen Forschungsprojekten oder in realen Quartieren wie dem Werksviertel-Mitte: Als real-virtuelles Forschungsnetzwerk bietet es
den unterschiedlichsten Akteuren die Möglichkeit, in Echtzeit
an gemeinsamen Projekten zu arbeiten und somit einen Beitrag zur Klimaneutralität zu leisten. »Unser Ziel ist es, die im
Zuge des aufkommenden ›Metaversums‹ entstehenden Möglichkeiten einer real-virtuellen Kooperation zu nutzen«, sagt
Florian Herrmann. »Auf diese Weise wollen wir dazu beitragen,Wissenstransfer erheblich zu beschleunigen und Innovationssprünge auf vielen Ebenen voranzutreiben.«Unter dem Titel »Innovationsplattform
Parken« startet das Fraunhofer IAO 2022 eineneue hochkarätige Veranstaltungsreihe für
Städte und Unternehmen. Der thematische
Fokus der Auftaktveranstaltung liegt auf
der Steuerungswirkung und dem konkreten
Nutzen des datengestützten, kommunalen
Parkraummanagements.

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Der Mensch im Mittelpunkt
Wie funktioniert unser Gehirn? Dr. Mathias Vukelic will wissen, wie­Kognition und Emotion im menschlichen Denkapparat zusammenspielen. Am F­ raunhofer IAO entwickelt der Neurowissenschaftler
Technologien, die Menschen im Alltag eine Hilfe sein können.

Dr. Mathias Vukelic war immer schon fasziniert vom menschlichen Gehirn. Er wollte wissen, wie unser Denken funktioniert,
welchen Einfluss Emotionen auf menschliches Handeln haben,
wie Kognition und Emotionen zusammenspielen. Während
seines Studiums der Biomedizinischen Technik an der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes und seiner
Promotion in Neuro- und Verhaltenswissenschaften an der Universität Tübingen beschäftigte er sich vor allem mit der Frage,
wie Mensch und Maschine zusammenarbeiten können. Seitsieben Jahren arbeitet der heute 36-Jährige am Fraunhofer IAO
und versucht hier, gestützt von kognitiver Neurowissenschaft,positiver Psychologie und maschinellem Lernen die Frage zu
beantworten: Wie lässt sich Technik so gestalten, dass sie fürMenschen besser bedienbar ist?
Seit Oktober 2021 leitet Vukelic die neugegründete Abteilung»Applied Neurocognitive Systems«. Dort untersuchen seine
Kolleg*innen und er physiologische Prozesse von Menschen,wie etwa Herzaktivität, Schweißbildung, Hirnaktivität – undzwar nicht nur in der reizarmen Umgebung des Labors, sondern vor allem in lebensnahen Situationen, in denen verschiedene Reize auf die verschiedenen Sinne des Menschen wirken.
Von den gemessenen Hirn- und Körperreaktionen schließen
die Forschenden dann auf kognitive Prozesse und emotionale
Erlebnisse. Sie untersuchen beispielsweise, wie der Innenraum
eines vollständig automatisiert fahrenden Autos aussehenmuss, damit Passagier*innen die Zeit im Wagen möglichst
produktiv nutzen können. Dazu testen sie etwa ­verschiedene
Lichtverhältnisse und Geräuschkulissen. »Das emotionale
Erleben ist wichtig in der Gestaltung der Technik. Technische
Anwendungen dürfen den Menschen nicht belasten oderstören«, sagt Vukelic. Technik sollte angenehm in der Anwendung sein, Menschen Freude bereiten und ihnen dabei helfen,
bessere Entscheidungen zu treffen, besser zu lernen, besser zu
kommunizieren, sich weiterzuentwickeln.

»Der Mensch steht im Mittelpunkt«, das betont
Vukelic immer wieder. »Es geht nicht darum,
technische Lösungen zu erfinden, nur weil
wir es können.« Darum stellt er sich in seiner
Forschung häufig eine unangenehme Frage:
Wie verändert ein technisches Hilfsmittel den
Menschen? Bringt es uns weiter oder nicht?
Das neueste Projekt, an dem Vukelic gemeinsam mit seinem Team arbeitet, trägt den
Namen UFO und wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. UFO
hat nichts mit »unidentifizierten Flugobjekten«
zu tun, sondern mit dem Einsatz virtueller
Realität zur Förderung von beruflicher Inklusion– insbesondere bei Menschen mit einer Autismus-Spektrum-Störung (ASS), einer tiefgreifenden Entwicklungsstörung, die in der Regel vor
dem dritten Lebensjahr auftritt. Die Betroffenen zeichnen sich unter anderem dadurch aus,
dass ihnen die Fähigkeit fehlt, sowohl die eigenen Gefühle als auch die Gefühle anderer zu
verstehen. Wie fühlt sich Wut an? Wie drückt
sich Freude aus? Menschen mit ASS können
Emotionen nicht entschlüsseln.

Mithilfe von Elektroenzephalographie (EEG)kann D­ r. Mathias Vukelic die Hirnaktivität
messen und auf kognitive Prozesse und emotionale Erlebnisse rückschließen.

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Im Porträt | Dr. Mathias Vukelic

Vukelic und sein Team arbeiten nun daran, Menschen mit ASS
Emotionen gewissermaßen über einen Umweg verständlichzu machen. Möglich wird das, indem etwa Herz- und Hirnaktivität, Schweißbildung oder andere physiologische Prozesse,
die mit Emotionen auftreten, gemessen und etwa über die
Impulse eines speziellen Armbands spürbar gemacht werden.
Ein Mensch mit Autismus-Spektrum-Störung könnte die vom
Armband produzierten taktilen Muster erlernen – und so einen
Zugang zu den eigenen Emotionen finden. Trainiert wird das
zunächst in einem virtuellen Lern- und Erfahrungsraum, dieTechnologie lässt sich grundsätzlich aber auch in der Realität
anwenden. Und Vukelic denkt schon weiter: »In einem ersten
Schritt wollen wir einen Zugang zu den eigenen ­Emotionen
ermöglichen. In einem zweiten Schritt wollen wir danndie Emotionen von Mitmenschen auf diese Weise erlebbar
machen.«Unsere Technologien
sollen Menschen im
Alltag unterstützen.«
Dr. Mathias Vukelic
Leiter Team
Applied Neurocognitive Systems

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Innovationen den Weg ebnen
Der technologische Wandel erhöht den Innovationsdruck auf Unternehmen: Sie müssen neue Technologien für sich erobern – und Mitarbeitendegezielt beruflich weiterbilden. Das Fraunhofer IAO bringt notwendiges
Know-how in die Unternehmen.

Die deutsche Industrie steht vor tiefgreifenden Umwälzungen.
Elektromobilität, nachhaltige Energiekonzepte, KünstlicheIntelligenz und Quantencomputing etwa stellen bestehende
Geschäftsmodelle in Frage – bieten aber auch die Chance, sichals Unternehmen neu aufzustellen. Ein stückweit werden die
Karten durch die neuen Technologien neu gemischt. Deshalb
müssen Unternehmen, die ihr Potenzial heben wollen, jetzt
anfangen, Mitarbeitende zu schulen, Herausforderungen zu
identifizieren und Lösungen zu entwickeln. Das Fraunhofer IAO
unterstützt sie auf diesem Weg.

Mitarbeitende in Elektromobilität und regenerativen Energien schulen
Etwa, wenn es darum geht, die Belegschaft zu schulen.
Dr. Josephine Hofmann leitet beim Fraunhofer IAO das Team
»Zusammenarbeit und Führung«. Gemeinsam mit ihrem Teamund neun weiteren Partnern, wie etwa Bildungsanbietern und
Handwerksunternehmen, arbeitet sie an einem Berufsbildungskonzept, das Unternehmen dabei helfen soll, ihre Mitarbeiten­den im Umgang mit Elektromobilität und regenerativen
Energien zu schulen. »BexElektro2024« heißt das Programm,
das sich zunächst auf die Bereiche Elektromobilität, regenerative Energien und Smart Home konzentriert. »Wir wollten ein
berufliches Bildungsprogramm schaffen, das nicht gleichartig,
aber gleichwertig zur akademischen Bildung ist«, erklärt Hofmann und damit berufliche Bildungswege wieder attraktivermachen. »Und wir wollen zeigen, dass Entwicklungsprozesse
beruflicher Lernmodule deutlich agiler und marktnäher entwickelt werden können.«Das modulartig aufgebaute Bildungskonzept soll Berufstätige
zu Spezialisten in den drei Fokusbereichen machen und kannbis zum Master Professional gehen. Denn diese Spezialisten
braucht es, schließlich seien die Themenfelder hochkomplex,
sagt Hofmann: »Eine Wallbox zu installieren ist zum Beispiel

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sehr anspruchsvoll. Da muss man genau wissen, was man tut,ansonsten gibt es einen ordentlichen elektrischen Schlag.«
Aber es gehe auch über das technische Wissen hinaus.
»Jemand, der Kunden bei der Smart-Home-Installation berät,
muss auch wissen, wie er in so einer Situation zielführend
kommuniziert.«
Drei Berufsbildungsanbieter sind eingebunden, außerdem
Unternehmen, deren Mitarbeitende von »BexElektro« profitieren sollen, sowie Anbieter relevanter Technologiekomponenten.
Die Struktur der berufsbegleitenden Lehrgänge steht, nun
wird bis 2024 beobachtet, wie gut das Modell in der Praxis
funktioniert.

Quantencomputing nutzbar machen
Mitarbeitende zu schulen, ist der eine Aspekt der Zukunftsqualifizierung der deutschen Wirtschaft. Der Andere ist die
Nutzbarmachung der entsprechenden Technologien. Hier
kommt Dr. Christian Tutschku ins Spiel. Er leitet das Team
Quantencomputing am Fraunhofer IAO. Das Institut ist seit2020 zusammen mit dem Fraunhofer IAF für die Koordinationdes »Kompetenzzentrums Quantencomputing« in BadenWürttemberg zuständig.
»Heutzutage ist es teils noch völlig unklar, wie wir die Quantentechnologie in naher Zukunft in die breite industrielle
Anwendung bringen können«, sagt er. Deshalb arbeiten
die Expert*innen im Kompetenzzentrum momentan daran,­konkrete Anwendungsbereiche ausfindig zu machen, diezeigen sollen, wo die neue Wunderwaffe ihre versprochene
Wirkung voll entfalten kann. »Dabei geht es um die produzierende Industrie, etwa um Schnittmuster bei Blechen, aber auchum Themen wie Ladesäulen-Infrastruktur bei E-Autos oder
CFD-Simulationen für Strömungs- und Mischprozesse«, erklärt
Tutschku.

In Kooperation | ZukunftsqualifizierungStandortunabhängiges
Schulen: Die VRcademy bietet
eine Gesamtlösung für das
effiziente und effektive Virtual-Reality-basierte Training in
Produktion und Service.

Kern des Quantencomputings sind die sogenannten Qubits.
Die funktionieren ähnlich wie die Bits in klassischen Rechnern. Ihr Vorteil: Während Bits nach dem Binärcode arbeiten,
also entweder für eine »Null« oder eine »Eins« stehen – undsomit digitale Informationen als eine Abfolge von »Nullen«und »Einsen« darstellen, können Qubits gleichzeitig 0 und 1
sein. Dann sprechen Expert*innen von einer »Superposition«.
Die Folge: Wenn beispielsweise Szenarien errechnet werden,
lassen sich zahlreiche Möglichkeiten gleichzeitig – und somit
insgesamt viel schneller durchspielen. Gerade bei der Analyse
und Verarbeitung großer Datenmengen bietet dies enorme
Vorteile.
So wichtig Quantencomputer wohl einmal werden: »Für die
Unternehmen selbst ist es angesichts des Forschungsstands
heute noch nicht lukrativ, selbst daran zu forschen«, sagt
Tutschku. Deshalb lösen die Wissenschaftler*innen gemeinsam
mit einem großen Netzwerk aus innovativen Unternehmenkonkrete Anwendungsprobleme. Dabei können die Forschenden mittlerweile auf den größten kommerziell nutzbaren
Quantencomputer Europas zugreifen. Dieser steht im Quantum-Village Ehningen bei Stuttgart und wird vom US-amerikanischen IT-Konzern IBM betrieben. Bereits in der Vergangenheit hatte das Kompetenzzentrum mit IBM zum Aufbau derQuanteninfrastruktur kooperiert.

»Für uns ist es insbesondere wichtig, dass unsere Problemlösungen breit übertragbar sind«, so Tutschku. »Wenn Sie etwa
die idealen Fahrrouten für die Lkw-Flotte eines Logistikkonzerns errechnen, können Sie dieses Konzept später auch anderweitig anwenden.« Zwar seien die konkreten Anwendungsfelder bei anderen Unternehmen auch anders gelagert. »Aberdas grundlegende mathematische Problem ist oft dasselbe.«
Daher machen die Forschenden ihre Ergebnisse nach dem
Open-Source-Prinzip auch öffentlich zugänglich.

Suchen Sie Unterstützung?
Das Fraunhofer IAO begleitet Unternehmen
und Institutionen der öffentlichen Hand bei
Innovationsprozessen. Um mit der Transformation der Arbeitswelt Schritt halten zu können,bieten wir verschiedene Weiterbildungsmaßnahmen rund um technische Innovationen für

Mitarbeitende
Unser Angebot
im an. Unter diesem Link erfahren
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über
unsere Angebote im Bereich
Bereich XYZ»Zukunftsqualifizierung«.

37Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Wegweiser für eine hybride Arbeitswelt
Wie werden wir in der Post-Corona-Zeit arbeiten? Kaum eine Frage treibt
Unternehmen mehr um als diese. Dem Fraunhofer IAO gelang es mit einem
innovativen Netzwerkprojekt in kurzer Zeit spannende Antworten zu finden.

Wenn Sie das hier lesen, ist es vollbracht: Sechs intensive
Monate liegen hinter den Teilnehmenden des »Connected
Work Innovation Hub«, eines Projekts, das es in dieser Formam Fraunhofer IAO noch nicht gegeben hat. Der Plan war, ineinem Netzwerk gemeinsam herauszufinden, wie eine hybride
Arbeitswelt in der Zeit nach der Krise aussehen könnte, und soviel kann man sagen: Das ist gelungen. Von Juli bis Dezember
2021 lief das ambitionierte Vorhaben und selbst erfahrene Mitarbeitende waren überrascht davon und stolz darauf, was sie inso kurzer Zeit gemeinsam mit den Partnern erreicht haben.
Die Idee dazu entstand Mitte 2021 bei einer Sitzung desKuratoriums, dem »Aufsichtsrat« des Fraunhofer IAO, dem
Vertreter*innen aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlichem Leben angehören. Forschende stellten ihre Konzepte fürkünftige Arbeiten vor, darunter die Initiative »Connected Work
Innovation Hub«. Der Grundgedanke war, in einem Innovationsverbund Wissenschaft und gelebte Praxis zusammenzubringen, um sich den drängenden Fragen rund um das Thema
Hybridität zu nähern. Denn das ist das eigentliche Problem:
Alle wissen, dass sich die Arbeitswelt laufend verändert, rasanter und tiefgreifender als je zuvor. Aber es fehlt oft noch an
gesichertem Wissen, Mitteln und Kapazitäten, um die nötigen
Schritte einzuleiten, diesen Wandel zu gestalten.
Was bedeutet das überhaupt, hybride Arbeitswelt? Es bedeutet, dass es in Zukunft dynamische Mischformen bezüglich desArbeitsorts geben wird. Ein Beispiel: Eine Gruppe von Mitarbeitenden verabredet sich zu einer virtuellen Konferenz. Einige
Kolleg*innen sind tatsächlich vor Ort, andere schalten sich aus
dem Homeoffice oder einem Co-Working-Space irgendwo auf
der Welt zu. Ein Szenario, das in Zukunft Standard werden wird
und besonderer Gestaltung bedarf. Denn alles deutet darauf
hin, dass nach der Pandemie die hybride Arbeitswelt überall daverbreitet sein wird, wo die Tätigkeiten dies zulassen.

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Hybrides Arbeiten auf dem Prüfstand2020 befragte das Fraunhofer IAO 236 Mitglieder der Deutschen Gesellschaft für Personalführung zum Thema hybrides
Arbeiten. Die Erkenntnisse sind im Folgeergebnis »Leistungund Produktivität im New Normal« der Studienreihe »Arbeiten
in der Corona-Pandemie« zusammengefasst. 71,2 Prozent
der Befragten gaben an, nach der Corona-Pandemie mehr
Homeoffice und mobiles Arbeiten anzubieten als vor der Krise.
Ein Problem stelle das nicht dar: 51,3 Prozent der Befragten
sieht die Produktivität der Mitarbeitenden im Homeofficeunverändert. 32,2 Prozent der Befragten gehen sogar nochweiter: In ihren Augen sind die Mitarbeitenden im Homeofficegar etwas produktiver als im Büro. Doch wie fördert man diese
Produktivität? Und was steht ihr möglicherweise im Weg?
Oder, mit anderen Worten: Wie organisieren wir »ConnectedWork« am besten, damit alle profitieren: Die Mitarbeitenden,
die Unternehmen – und am Ende die Gesellschaft?
Erste Antworten gibt die Studie »Homeoffice Experience«,
die das Fraunhofer IAO 2020 im Rahmen des Verbundforschungsprojekts Office 21® veröffentlicht hat. Befragt wurdenrund 2100 Mitarbeitende von privaten Unternehmen undöffentlichen Organisationen in Deutschland und im Auslandzu ihren Erfahrungen mit den neuen Formen des Arbeitens.
Es zeigt sich: Bereits in dieser frühen Phase der pandemie­
bedingt flächen­deckenden Einführung des Homeoffice war ein
großer Teil der Befragten zufrieden: 44 Prozent der Befragten
nahmen die eigene Produktivität im Homeoffice als ebenso
hoch wahr wie im Büro. 39 Prozent empfanden sich selbst gar
als produktiver im Homeoffice. Lediglich 18 Prozent gaben
an, im Homeoffice weniger produktiv zu sein. Den Unterschiedmachen oft äußere Umstände. Arbeitet man in der Küche
oder in einem separaten Raum? Sind parallel Kinder zu beaufsichtigen oder nicht? Ermöglicht die technische Ausstattung
im Homeoffice die reibungslose Kommunikation mit den
Kolleg*innen? »Unsere Studie gab schon früh erste HinweiseIm Fokus | Connected Work

Unsere Expertise im Bereich­Connected Workdarauf, dass die hybride Arbeitswelt Vor- und Nachteile mit
sich bringt«, sagt Dr. Stefan Rief, Leiter Forschungsbereich»Organisationsentwicklung und Arbeitsgestaltung« am Fraunhofer IAO. »In Zukunft gilt es, hier die jeweiligen Stärken von
Büroarbeit und mobiler Arbeit optimal zu kombinieren.«

Laufende Studienreihe »Arbeiten in derCorona-Pandemie«
Gemeinsam mit der Deutschen Gesellschaft
für Personalführung e. V. (DGFP) führt das
Fraunhofer IAO längerfristige Analysen überdie Auswirkungen virtuellen Arbeitens auf die
Unternehmenspraxis durch.
Projekt »Connected Work Innovation Hub«
Das Projekt bietet eine Plattform für die Ent-

Unsere Studie gab schon
früh erste ­Hinweisedarauf, dass die h­ ybride
Arbeitswelt Vor- undNachteile mit sichbringt.«wicklung gemeinsamer Ideen und Handlungsmodelle, die innovativ und nachhaltig sind,zur Gestaltung einer hybriden Post-CoronaArbeitswelt. In sechs Sprints identifizieren die
Expert*innen gemeinsam mit teilnehmenden
Unternehmen den aktuellen Stand von Wissenschaft und Praxis.
Studie »Homeoffice Experience«
Die webbasierte Befragung des Fraunhofer
IAO, die im Rahmen des Verbundforschungsprojekts Office 21® durchgeführt wurde,

Dr. Stefan Rief
Leiter Forschungsbereich
Organisationsentwicklung und Arbeitsgestaltung

zeigt die Ergebnisse der Arbeitssituation im
Homeoffice auf und prognostiziert zukünftige
Veränderungen der Arbeitswelt.
Office 21® – Zukunft der Arbeit

Doch flexible Modelle zu etablieren, die sowohl ortsgebundene
als auch mobile Arbeit ermöglichen, ist eine große Herausforderung für Unternehmen aller Branchen, weil es viele neue
Fragen nach sich zieht: Wie viele Büroquadratmeter werden
künftig eigentlich noch benötigt? Und wie müssen diesegestaltet sein, um wahlweise Rückzug oder Zusammenarbeit
zu ermöglichen? Können Arbeitnehmer*innen auch vom
Ausland aus tätig sein? Wie können Meetings ablaufen, wenneinige Mitarbeiter*innen vor Ort sind und andere nicht? Wie
müssen Besprechungsräume gestaltet und technisch ausgerüstet sein? Wie funktioniert Führung in diesen hybriden
Arbeitsformen? Und was kann und muss wie in der Beziehungzwischen Arbeitgeber*innen und Arbeitnehmer*innen geregelt werden?

Im Verbundforschungsprojekt Office 21®
erforscht das Fraunhofer IAO den Wandel
der zukünftigen Arbeitswelt und entwickelt
gemeinsam mit Forschungspartnern aus derIndustrie konkrete Handlungsoptionen zur
erfolgreichen Gestaltung und Einführung in
Unternehmen.

39Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

In sechs Sprints zum Ziel
Hier setzte das Projekt »Connected Work Innovation Hub« an.
Von Anfang an war die Idee, den wissenschaftlichen Kenntnisstand zusammenzutragen, einen offenen Erfahrungsaustauschunter den beteiligten Partnern zu organisieren und bereits
erprobte Lösungsansätze einzelner Firmen allen zugänglich zu
machen. Die wichtigsten Erkenntnisse sollten in mehrere Blueprints einfließen, die jeder Partner in sein Unternehmen tragen
und an eigene Abläufe würde anpassen können. 24 namhafte
Unternehmen und Organisationen erklärten sich kurzfristig
bereit, mit einzusteigen, aber unter einer Bedingung: Es musste
sehr schnell gehen.
»Normalerweise sind solche Verbünde auf mehrere Jahre
angelegt, doch in diesem Fall war klar, dass es schneller gehenmusste«, sagt Dr. Josephine Hofmann, Leiterin des Teams»Zusammenarbeit und Führung«. »Auch wir mussten umdenken.« Und so wählte das Team eine Vorgehensweise aus deragilen Softwareentwicklung: Es teilte das Projekt in Sprints
auf. Das bedeutet, das Projektteam definierte zunächst sechs
Themenfelder, darunter Führung, Innovationsfähigkeit, Mitarbeiterbindung und Leistungserfassung, und setzte sich einen
festen Zeitrahmen von jeweils vier Wochen, in denen es sichjeweils einem Themenfeld intensiv widmen wollte.

Ein Szenario, das in Zukunft Standard werden
wird: hybrides Arbeiten. Das heißt, Gruppen
und Teams arbeiten in dynamischen Mischformen bezüglich des Arbeitsortes zusammen.

Modellhafter Ablauf eines Sprints

Sprint II – Innovationsfähigkeit

Sprint III – Belegschaften binden und Talente gewinnen

Preparation

Work-in-Progress Update Stand von der Vertiefende Recherchen

Forschung und Praxis

Review Sprint II

Herausforderungen Abfrage möglicher
New-Practices

Outlook Sprint III
 Vorstellung White-Spots
 Priorisierung
Themenoptionen
 Vorstellung von
New-Practices40

 Entwicklung erster
Lösungsideen für Abfrage aktueller

Blueprints

Im Fokus | Connected Work

Innovationskraft gezielt fördern

Normalerweise sindsolche Verbünde auf
mehrere Jahre angelegt,doch in diesem Fall war
klar, dass es schneller
gehen musste.«
Dr. Josephine Hofmann
Leiterin Team Zusammenarbeit und Führung

Es war ein sportliches Unterfangen. Nicht nur wegen der vielen
und oft wechselnden Teilnehmenden oder weil das Projekt
ausschließlich virtuell abgewickelt wurde. Sondern vor allem
wegen des Tempos. Die harte Taktung erforderte eine straffe
Organisation und eine professionelle Moderation. Zudem
zwang sie alle Teilnehmenden dazu, sich auf die wichtigsten
Aspekte zu konzentrieren. »Wir können nicht alles beantworten, aber die klare Struktur hat dabei geholfen, Antworten zu
formulieren und mutige Lösungen vorzuschlagen«, sagt Rief.
»Das ist hochinteressant und ich glaube, dass wir aus diesem
Projekt für neue Formen der Zusammenarbeit von Wirtschaft
und Wissenschaft lernen werden.«

Die Ergebnisse werden mit Spannung erwartet und in wenigen
Wochen präsentiert. Einen kleinen Einblick gewährt Rief dennoch. Für ihn war der Sprint zur Innovationsfähigkeit inhaltlicheiner der spannendsten. Eine Erkenntnis war zum Beispiel, dassdas Homeoffice langfristig die Innovationsfähigkeit der Mitarbeitenden senken könnte – weil sich zuhause weniger Gelegenheiten für zufällige Begegnungen ergeben und die Menschen weniger Informationen aus ihrer Umwelt aufnehmen.
Beides liefert aber wichtige Impulse für kreative und innovative
Ideen. Daher wären Unternehmen gut beraten, diesen Mangel
auszugleichen. »Denkbar wäre etwa, Zugänge zu Online-Veranstaltungen, Bildungsangeboten bereitzustellen, die inhaltlich
unabhängig vom Job sind«, sagt Rief. »Das wäre eine Möglichkeit, die durch weniger Reisen und Pendeln ›gewonnene‹ Zeit
zur beruflichen Inspiration zu nutzen.« Ein Beispiel, das zeigt:
Der Umzug ins Homeoffice ist nicht damit vollendet, dass man
den Laptop künftig – statt im Büro – zuhause aufklappt. Im
Grunde ist das erst der Anfang.

Im Rahmen von sechs (zum Teil parallel laufenden) Sprints wird der aktuelle Stand vonWissenschaft und Praxis zu den definierten
Themen identifiziert, bewertet und verdichtet.
Auf dieser Basis werden gemeinsam Lösungsideen und Handlungshinweise abgeleitet.

Sprint IV – Führung

Work-in-Progress Finalisierung der

Vorstellung derersten Konzepte fürBlueprints

 Ableitung von Anreicherung Blue-

 Definition weiterer

prints in co-kreativen
Workshops
 Vorstellung vonBlueprints
Hanlungsempfehlungen
Forschungsbedarfe

Review Sprint III
 Sprint-Closing:­Verabschiedung finaler
Blueprints
 Management Summary

Outlook Sprint IV

New-Practices derPartnerorganisationen

41

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Ein neues Spitzen-Duo
Wie werden wir in Zukunft arbeiten? Mit dieser Frage beschäftigen sich Simone Kaiser und Katharina Hochfeld schon länger am
Fraunhofer IAO. Seit September leiten sie gemeinsam das Center
for Responsible Research and Innovation CeRRI in Berlin.

Jeden Morgen blicken Katharina Hochfeld und Simone Kaiser
kurz gemeinsam auf den Tag, der vor ihnen liegt, und stimmen
sich ab, über Termine, Projekte, Entscheidungen – eine feste
Routine, die sie nicht mehr missen möchten. Vor der Pandemie
nutzten sie hierfür die Anfahrt zu ihrem Büro am Zoologischen
Garten in Berlin. Seit sie oft im Homeoffice arbeiten, rufen sie
sich auf dem Rückweg von Kita oder Schule an oder verabreden sich frühmorgens am Rechner. Dieser enge und regelmäßige Austausch ist wichtig für die Doppelspitze. Sie strukturiert
nicht nur den Tag, sondern signalisiert nach außen, dass sie
als Führungsduo eine Einheit bilden. Beide sind stets über alleVorgänge informiert.
Seit dem 1. September 2021 leiten die beiden Forscherinnen
das Center for Responsible Research and Innovation CeRRI,
eine Berliner Außenstelle des Fraunhofer IAO. Es ist die erste
geteilte Abteilungsleitung am Fraunhofer IAO, daher sind die
beiden Vorreiterinnen für dieses Modell. »Für uns ist es spannend, das Konstrukt der Doppelspitze jetzt mit Leben zu füllen,
nachdem wir intern dafür geworben hatten«, sagt Hochfeld.
»Nicht zuletzt passt sie zu der Mission des CeRRI, neue Ideen
für den Wandel der Arbeitswelt zu entwickeln und diesen
verantwortungsvoll mitzugestalten«, ergänzt Kaiser. Das ist
angewandte Forschung im besten Sinne.
Kennengelernt haben Hochfeld und Kaiser sich schon vor 15
Jahren, damals waren sie in verschiedenen Abteilungen desselben Unternehmens tätig. Irgendwann trennten sich ihre
beruflichen Wege, doch sie blieben in Kontakt – und trafen
2010 bei Fraunhofer wieder aufeinander, wo sich eine neue
Forschungsgruppe formiert hatte. Dort teilten sie sich anfangs
eine fachliche Verantwortung, mit zunehmender Größe derGruppe übernahm dann jede die Leitung eines eigenen Teams:
Während Hochfeld Organisationen mit ihren Strukturen,
Prozessen und Arbeitskulturen untersucht, um ihnen bei ihren
Transformationsprozessen zu helfen, geht Kaiser der Fragenach, wie Innovationsprozesse ausgehend von gesellschaftlichen Herausforderungen und Bedarfen gestaltet werden

42können. Als dann vor fast vier Jahren eine stellvertretende Leitung gesucht wurde, taten sie
sich erneut zusammen – eine Vorbereitung auf
ihre heutige Aufgabe. Ihre Abteilung umfasst
aktuell knapp 20 Personen, verteilt auf drei
Teams, von denen sie zwei selbst führen.
Als entscheidenden Vorteil einer geteilten Führung sehen beide das breitere Erfahrungsspektrum und den Austausch untereinander. »Die
heutige Welt ist komplexer, schneller, interdependenter. Man muss viele Sachverhalte inseine strategischen Überlegungen mit einbeziehen, da hilft die zweite Expertise enorm«, sagt
Hochfeld. Wenn es etwa darum geht zu entscheiden, ob das CeRRI an einer Ausschreibung
teilnehmen möchte, stellen sich Fragen wie:
Wollen wir das? Haben wir die Ressourcen?
Was ließe sich umorganisieren? »In solchen
Fällen muss man abwägen. Dann ist es gut,
zwei Perspektiven zu haben und sich gegenseitig zu hinterfragen und herauszufordern. Es
führt letztlich zu besseren Ergebnissen.«
Vertrauen ist in dieser Konstellation unabdingbar. Das betrifft nicht nur den Informationsfluss, der bei ihnen sehr transparent ist: Alleführungsrelevanten Informationen gehen auf
einem gemeinsamen Laufwerk ein und auchzwischendurch halten sich die Forscherinnen
gegenseitig mit kleinen Notizen auf dem
Laufenden. Auch gebe es kein Konkurrenzdenken. »Wir vertrauen darauf, dass die
Entscheidung der anderen mindestens so gut
ist wie die eigene und treiben uns gegenseitig
an, immer besser zu werden«, sagt Kaiser.

Im Porträt | Katharina Hochfeld und Simone Kaiser

Unser Ziel ist es, den
Wandel der Arbeitswelt verantwortungsvoll
mitzugestalten.«
Katharina Hochfeld und Simone Kaiser
Leiterinnen Forschungsbereich
Responsible Research and Innovation

Für die Zukunft wünschen sich die Forscherinnen mehr Gestaltungsspielraum und Begegnung. Momentan sei man aufgrund der Pandemie in seinem Wirken noch sehr eingeschränkt.
»Sobald diese Phase überstanden ist, können
wir überlegen, wie wir künftig arbeiten wollen,
etwa, wie wir einen guten Mix zwischen
Homeoffice und Büropräsenz hinbekommen«,sagt Hochfeld. »Wir haben große Lust, uns
dann nochmal neu zu erfinden.«Katharina Hochfeld und Simone Kaiser (v. l.)bilden das erste Führungsduo desFraunhofer IAO am CeRRI in Berlin.

43

Klimaneutrale Arbeitswelt

Klimaneutralität als 
Wettbewerbsvorteil
nutzenKlimaneutralität bis 2045! Mit dem Bestreben der neuen Bundes­
regierung, die Geschwindigkeit der Emissionsminderung zu
verdreifachen, wächst der Handlungsdruck der Unternehmen. Wie
sieht der Weg zur klimaneutralen Arbeitswelt aus und wo fängtman überhaupt an? Um Unternehmen mit einem ganzheitlichen
Blick, passgenauen Lösungspaketen und unterschiedlichen Einstiegs­
möglichkeiten zu unterstützen, haben unsere Expert*innen ihre
Kompetenzen aus verschiedenen Bereichen in einer Initiative gebündelt.

# WeKnowHow – Klimaneutralität
als W ettbewerbsvorteil nutzen

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Veröffentlichungen und Promotionen

Unsere wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen sind in der internationalen Wissenschaftscommunity durch erstklassige Publikationen und Dissertationen sichtbar. Eine Auswahl an Publikationen, peer-reviewed Veröffentlichungen und Buchkapitel finden Sie hier. Die vollständigen
Listen unserer wissenschaftlichen Aktivitäten gibt es in der ausführlichen Webversion desJahresberichts.

VeröffentlichungenPromotionen

57 Studien
Von A wie »Arbeiten in der Corona-Pandemie« bis Z wie »Zukunft der Innenstädte«finden Sie alle Studien unter3. Februar 2021
Dr.-Ing. Jing Zhang
Verfahren zur design- und prozesskettenbasierten Kostenmodellierung für
E-Motorenlamellenpakete

www.iao.fraunhofer.de/­jahresbericht-2021/studien

115 peer-reviewed VeröffentlichungenUnsere wissenschaftlichen Arbeiten, die durch
unabhängige Gutachten aus demselben Fachgebiet bewertet wurden, finden Sie unter

www.iao.fraunhofer.de/jahresbericht-2021/­­peer-reviewed-2021

55 Buchkapitel
Eine Auswahl der im Jahr 2021 veröffentlichten Aufsätze in Büchern finden Sie unter

www.iao.fraunhofer.de/jahresbericht-2021/buchkapitel

26. Februar 2021
Dr.-Ing. Jörg Castor
Entwicklung einer Methode zur Analyse der
Tätigkeitsverteilung in Laborumgebungen derLebenswissenschaften
9. Juni 2021
Dr. rer. nat. Christian Tutschku
Anomaly Induced Transport and Hall Viscous
Effects in 2+1 Space-Time Dimensions
16. Juni 2021
Dr.-Ing. Georg Nawroth
Eine Vorgehensweise zur Entwicklung vonGeschäftsmodellinnovationen mit Hilfe vonSimulationen
29. November 2021
Dr.-Ing. Jonathan Masior
Methode zum adaptionsorientierten
Produktstrukturmanagement
6. Dezember 2021
Dr.-Ing. Pau-y Chow
Ein modularer Gestaltungsrahmen zum
Management von Wissen bei technischen
Services46

Was Wissen schafft

Ein ausgezeichnetes Jahr
Hier finden Sie eine Übersicht über Preise undAuszeichnungen, mit denen die Forschungsund Lehrarbeit unserer Wissenschaftler*innen
im Jahr 2021 gewürdigt wurde.

Best Paper Award des Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung
Katharina Dieterich und Verena Kaschub haben gemeinsam mit Peter Ohlhausen auf dem
Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP den Best Paper Award für ihre Veröffentlichung verliehen bekommen. Die Preisträgerinnen promovieren im dritten Jahr an der
Graduiertenschule GSaME der Universität Stuttgart und forschen am Fraunhofer IAO als
Gastwissenschaftlerinnen.

German Design Award: »Special­Mention« in der Kategorie »Excellent
Product Design« für CORE
Mobilität von morgen ist vielfältig und bietet
für unterschiedliche Bedarfe passende Fortbewegungsmittel – möglichst nachhaltig. Das
Konzept »Core – Ein Mikromobilitätskonzept
für den urbanen Raum« des Fraunhofer IAO
bietet eine Lösung für Strecken von 15 bis 40
Minuten und wurde beim German DesignAward vom Rat für Formgebung, der deutschen Marken- und Designinstanz mit »Special
Mention« in der Kategorie »Excellent Product
Design« ausgezeichnet.

Eine Kombination aus Wissenschaft und
Design: Das Designkonzept »CORE« fürElektromotorräder.

47

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Bronze-Auszeichnung beim Deutschen Digital Award 2021
In der Disziplin »Mobile Apps« in der Kategorie »Idee/Innovation« hat XRGO als Marke der
CAMAO den Deutschen Digital Award 2021 in Bronze erhalten. Bewertet wurde die Augmented
Reality App für die Indoor- und Outdoor-Navigation, welche zusammen mit dem Forschungsund Innovationszentrum KODIS des Fraunhofer IAO entwickelt wurde. Die Besonderheit bei
dieser AR-Navigation ist der Verzicht auf bereits etablierte Technologien wie GPS oder Bluetooth.

German Design Award 2022 für JOSY
»Josy« ist ein interaktiver Begleiter, der in Zeiten von Lockdown
und Vereinsamung soziale Nähe schafft. Der kleine Begleitroboter ist eine Entwicklung aus dem Leistungszentrum »Mass
Personalization« des Fraunhofer IAO und kooperierenden IAT
der Universität Stuttgart. Für die vorbildlich umgesetzte Gestaltungsleistung wurde Josy mit der »Winner«-Auszeichnung desGerman Design Award gekürt.

Um »Josy« so emotional wie
möglich zu gestalten, können
Hard- und Software mit personalisierten Eigenschaften
angereichert werden.

Best Paper Award bei WGAB-Forschungsseminar 2021
Im September 2021 fand in Wien das WGAB Forschungsseminar der Wissenschaftlichen
Gesellschaft für Arbeits- und Betriebsorganisation statt. In dessen Rahmen wurde der Vortrag»Successfully developing workplace-related skills using digital assistance systems« von Institutsleiter Prof. Dr. Wilhelm Bauer und den Wissenschaftler*innen Maike Link und Walter Ganz als
bester Mitarbeiter-Vortrag in Form des »Best Paper Award WGAB-Forschungsseminar 2021«
ausgezeichnet.

48

Was Wissen schafft

Einblick in eine Holistic Health Engineering Praxis, die ihren
Fokus auf Prävention legt.

Design Awards: »Newcomer Award 2022«
Anne Bansen hat bei der Verleihung des German DesignAward von der international besetzten Jury den Preis in derKategorie »Newcomer« verliehen bekommen. Die Preisträgerin
wurde dabei für ihr gesamtes Portfolio mit Projekten wie dem
Notfallmonster »NoMo«, der smarten Pillenbox »Pillbuddy«
und dem Verpackungskonzept »Tast(e) Food« ausgezeichnet.
Ihre Arbeit bietet neue und innovative Ansätze zu Themen wie
Gesundheit, Sicherheit und Nachhaltigkeit.

»Tast(e) Food« ist ein alternatives Konzept zum Thema Mindesthaltbarkeitsdatum, das Lebensmittelverschwendung reduzieren
soll.

Das Notfall-Monster NoMo
führt Kinder und Erwachsene
spielerisch an Erste Hilfe Kompetenzen heran.

Best Research Paper Award SPM Summit India 2021
Das Whitepaper »Smart Innovation – How will Artificial Intelligence influence the innovation
management of (software) products?«, das in Zusammenarbeit mit Studierenden der Hochschule Reutlingen von den Wissenschaftler*innen Rainer Nägele, Anja Braun und Peter Ohlhausen verfasst wurde, erhielt beim Software Product Management Summit in Indien den »Best
Research Paper Award«.

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Das Institut im Überblick

Unsere Forschungsbereiche
Organisationsentwicklung und Arbeitsgestaltung
Wir unterstützen dabei, Innovationskraft, Anpassungsfähigkeit, Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden zu stimulieren, um
Organisationen dauerhaft erfolgreich zu machen.
Dienstleistungs- und Personalmanagement
Wir erarbeiten praxisnahe und nachhaltige Lösungen fürProblemstellungen aus der Welt der Dienstleistungen und desPersonalmanagements.
Mensch-Technik-Interaktion
In unserer Forschung arbeiten wir an Lösungen für ein effizientes Zusammenspiel von Mensch und intelligenter Technik: bei
der Arbeit, im Fahrzeug, zuhause oder unterwegs.
Digital Business
Wir entwickeln und erproben neue Softwaresysteme undAlgorithmen auf Basis von Big Data und Künstlicher Intelligenz(KI), um die Wertschöpfung in Unternehmen zu steigern.
Cognitive Engineering and Production
Wir helfen produzierenden Unternehmen, Strategien, Prozesse,
die Organisation und den Einsatz von Technologien modern,effizient und systematisch zu gestalten.
Stadtsystem-Gestaltung
Unser Ziel ist es, zukunftsweisende Lebensräume und deren
Grundfunktionen vorauszudenken und Innovationskraft, Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit zu stimulieren.
Mobilitäts- und Innovationssysteme
Wir arbeiten an Lösungen und Methoden zur Konzeption,
Gestaltung und Einführung von Produkt-, Prozess- und Service-Innovationen mit einer engen Verzahnung von Mobilität,
Energie sowie Informations- und Kommunikationstechnik.

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Smart Energy and Mobility Solutions
Wir erarbeiten Lösungen zur Generierung, Gestaltung,Einführung und Bewertung neuer Produkt-, Prozess- undService-Innovationen im Zuge des Mobilitäts- und Energiewandels mit besonderem Fokus auf die Systemintegration der
Elektromobilität.
Responsible Research und Innovation
Wir fördern den Transfer von Forschungsergebnissen in gesellschaftsrelevante Innovationen, indem wir systematisch nachden gesellschaftlichen Implikationen fragen und vielfältige
Perspektiven einbeziehen.
Kognitive Dienstleistungssysteme
Wir beschäftigen uns mit der Entwicklung und Umsetzung
digitaler Service-Produkte und datenbasierter Geschäftsmodelle, um mit digitalen Technologien die Wertschöpfung der
Zukunft zu gestalten.
Außenstellen
Center for Responsible Research and Innovation CeRRI,
BerlinFraunhofer Innovation Engineering Center IEC, Bozen(Italien)
Außenstelle Garmisch-Partenkirchen
Fraunhofer-Anwendungszentrum KEIM, Esslingen
KODIS Forschungs- und Innovationszentrum für Kognitive
Dienstleistungssysteme, Heilbronn

Institutsprofil

Instituts­leitung

Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Bauer

Ausgewählte
­Mitgliedschaften in­Expertengruppen
und Initiativen

Geschäftsführender ­Institutsleiter
Tel. +49 711 970-2090
wilhelm.bauer@iao.fraunhofer.de

Prof. Dr. Wilhelm Bauer
High-Level Expert Group on Artificial Intelligence
https://s.fhg.de/ai-hleg
Prof. Dr.-Ing. Oliver Riedel
Institutsleiter

Global Partnership on Artificial Intelligence (GPAI)

Tel. +49 711 970-2012https://gpai.ai

oliver.riedel@iao.fraunhofer.deHigh-Level Group on Innovation Policy
www.highlevelgroup.eu/innovation-policy-management
apl. Prof. Dr.-Ing. Anette Weisbecker
Tel. +49 711 970-2400

Prof. Dr. Oliver Riedel
VDI-Landesverband Baden-Württemberg

anette.weisbecker@iao.fraunhofer.dewww.vdi-lvbw.de/der-landesverband

Stellvertretende Institutsleiterin

Fachbeirat »Cybersecurity Baden-Württemberg«
www.digital-bw.de/-/cybersicherheit
Dr.-Ing. Florian Herrmann
Stellvertretender Institutsleiter
Tel. +49 711 970-2142
florian.herrmann@iao.fraunhofer.de

Prof. Dr. Anette Weisbecker
Hochschulrat Heilbronn
www.hs-heilbronn.de/hochschulrat

Kuratorium der Hochschule Offenburg
www.hs-offenburg.de/die-hochschule/gremien/kuratorium

Initiative D21
https://initiatived21.de

Dr. Florian Herrmann
Strategiedialog Automobilwirtschaft BW
https://stm.baden-wuerttemberg.de/de/themen/strategiedialog-automobilwirtschaft

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Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Kuratorium

Das Kuratorium berät die Institutsleitung in Fragen der fachlichen Ausrichtung und strukturellen­Veränderung des Instituts. Ihm gehören die unten aufgelisteten Vertreter*innen aus Wissenschaft, Wirtschaft und dem ­öffentlichen Leben an. Die Mitglieder werden vom Vorstand derFraunhofer-Gesellschaft im Einvernehmen mit der Institutsleitung berufen. Das Kuratorium desFraunhofer IAO tagte am 17. März 2022.

Vorsitzender des Kuratoriums

Prof. Dr. Inga Krauß

Dr. Ariane Reinhart

Prof. Dr. Harald Unkelbach

Klaus-Dieter Laidig

Abteilung Sportmedizin,

Mitglied des Vorstands, Arbeits­

Mitglied der Geschäftsleitung,Senator E.h.

Medizi­nische Klinik,

direktorin, Continental AG,

Adolf Würth GmbH & Co. KG,

Geschäftsführender­Universitätsklinikum Tübingen

Hamburg

Künzelsau

Dr. Harald Marquardt

Prof. Dr.-Ing.

Stefanie Ulrich

Vorsitzender des Vorstands,

Gunther Reinhart

Personalleiterin

Sylvia BühlerMarquardt Management SE,

Institutsleiter, Institut für

Werk Neckarsulm, AUDI AG,

Mitglied des Bundes­vorstandes­Rietheim-Weilheim­Werkzeugmaschinen und

Neckarsulm­Gesellschafter, Laidig Business
Consulting GmbH, Böblingen­Betriebswissenschaften (iwb),

Ver.di Vereinte Dienstleistungsgewerkschaft, Berlin

Alexandra Mebus

Technische Universität München,

Dr. Dipl.-Ing.

Geschäftsführerin, Arbeits­­Garching

Eberhard Veit

Dr. Elke Frankdirektorin, Zeppelin GmbH,

Personalvorstand (CHRO) und

Garching

4.0-Veit GbR, Göppingen
Prof. Isabel Rothe
Präsidentin, ­Bundesanstalt

Ruth Wehrhahn

für Recht, IT und Transformation,

Frank Notz

für ­Arbeitsschutz undMitglied des Vorstands, Arbeits­

Software AG, Darmstadt

Vorstand Human Ressources,­Arbeitsmedizin (BAuA),

direktorin, TÜV Rheinland AG,

Festo SE & Co. KG, Esslingen

DortmundKöln

Chefredakteur,

Jürgen Oswald

Prof. Dr.-Ing.

Judith Wiese

Neue Osnabrücker Zeitung

Ministerialrat, Leiter Referat 36

Hans Sommer

Mitglied des Vorstands undGmbH & Co. KG, O­ snabrück»IKT und Kreativwirtschaft«,Vorsitzender des Aufsichtsrats,

Arbeitsdirektorin, Siemens AG,­Ministerium für Wirtschaft,Drees & Sommer SE, Stuttgart

MünchenHans Peter Stihl

Dr. Tanja WielgoßEhrenvorsitzender desCEO, Vattenfall Wärme AG,

Wilfried Porth­Aufsichtsrats, ANDREAS STIHL

BerlinMitglied des Vorstands, Ressort

AG & Co. KG, Waiblingen

Mitglied des Vorstands

Ralf Geisenhanslüke

Prof. Dr.-Ing.

Arbeit und Wohnungsbau

Eberhard Haller­Baden-Württemberg, Stuttgart

Vorsitzender des Aufsichtsrats,
Ingenics AG, Weinstadt
Michael Heidemann

Personal und Arbeitsdirektor,

Stv. Vorsitzender derDaimler AG, S­ tuttgart

Dr. Thorsten Eggers

Geschäftsführender Direktor

Leiter Innovationsstrategien und

Dr. Michael Prochaska

und Sprecher der Geschäfts­­

Transfer, Projektträger im DLR,

Mitglied des Vorstands,

leitung, Strategie, Personal,

Bonn­Geschäftsführung, ZEPPELIN
GmbH, ­Garching

Ständiger Gast des Kuratoriums
Dr.-Ing. Stephan Timmermann

Personal und Recht,­Kommunikation und Recht,

Referat 521 – Zukunft von Arbeit

ANDREAS STIHL AG & Co. KG,

KSB SE & Co. KGaA, Augsburg

und Wertschöpfung; Industrie­Waiblingen

Dr. Henning Krassen

4.0, Bundesministerium für­Bildung und Forschung, Bonn

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Institutsprofil

Dr. Elke Frank
Personalvorstand (CHRO) und Mitglied des Vorstands
für Recht, IT und Transformation der Software AG
sowie Kuratoriumsmitglied des Fraunhofer IAO.

Lösungen für die Arbeitswelt
von morgen gemeinsam
gestalten»Die Einführung flexibler und ortsunabhängiger Arbeit war in
Deutschland überfällig. Zugleich zieht der flächendeckende
Schritt hin zum hybriden Arbeiten im Zuge der Corona-Pandemie viele Fragen nach sich: Welche IT-Infrastruktur braucht
es, um hybrides Arbeiten zu ermöglichen? Wie muss das Büro
der Zukunft gestaltet sein? Vor allem aber: Wie sieht eine zeitgemäße Arbeits- und Führungskultur unter den Bedingungenmobilen Arbeitens aus?
Als Mitglied des Kuratoriums tausche ich mich intensiv mit
den Forschenden des Fraunhofer IAO über Fragen wie dieseaus. Im vergangenen Jahr war das vor allem im Rahmen desProjekts ›Connected Work Innovation Hub‹, in das ich als
Praktikerin eng eingebunden bin, sehr spannend. Hier haben
wir eine sehr agile Form der Zusammenarbeit etabliert, bei

der wir – die Software AG, das Fraunhofer IAO und viele
weitere beteiligte Unternehmen – wechselseitig voneinander
lernen konnten. Einen spannenden Dialog zwischen Forschungund Praxis erlebe ich auch in den Panel-Talks, zu denen das
Institut mehrmals im Jahr einlädt. Hinzu kommt die jährliche
Kuratoriumssitzung, zu der Vertreterinnen und Vertreter
von Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Gesundheitswesen
zusammenkommen.
Der lebendige Austausch über die Arbeitswelt von morgen ist
in meinen Augen zentral für die Zukunft unserer Wirtschaft.
Es wird kein Zurück in alte Gewohnheiten geben, wenn die
Pandemie vorbei ist. Deshalb ist es so wichtig, dass wir nachhaltige Lösungen für die Arbeit der Zukunft entwickeln: Wieerreichen wir mehr Eigenverantwortlichkeit? Wie erhöhen wir
die Zufriedenheit von Mitarbeitenden? Wie fördern wir ihre
Effizienz und Kreativität? Als eines der ältesten deutschen
IT-Unternehmen – 1969 gegründet und mit 4700 Mitarbeitern
global vertreten – ebnet die Software AG Unternehmen den
Weg zur digitalen Vernetzung. Und so ist die Kooperation mit
dem Fraunhofer IAO, das sich ebenfalls mit diesen Themenbeschäftigt, einfach ein ›perfect match‹.«53

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Die Fraunhofer-Gesellschaft

Die Fraunhofer-Gesellschaft mit Sitz in Deutschland
ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Mit ihrer Fokussierung
auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie
auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft
und Industrie spielt sie eine zentrale Rolle im Inno­
vationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber
für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche
Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. Die 1949
gegründete Organisation betreibt in Deutschlandderzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen.
Mehr als 30 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter,überwiegend mit natur- oder ingenieurwissenschaftlicher Ausbildung, erarbeiten das jährliche
Forschungsvolumen von 2,9 Milliarden Euro. Davon
fallen 2,5 Milliarden Euro auf den Leistungsbereich
Vertragsforschung.

Fraunhofer-Gesellschaft

Fraunhofer-Verbund Innovationsforschung

Unter dem Leitsatz »Wandel verstehen, Zukunft gestalten«
arbeiten im Fraunhofer-Verbund Innovationsforschung rund1600 Wissenschaftler*innen aus den sechs Fraunhofer-Instituten IAO, ISI, INT, IMW, IRB und IIS-SCS zusammen. Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten steht dabei das Ziel, Innovationssysteme und deren Wandel zu verstehen, um dann darauf
aufbauend Akteure und Betroffene bei der Zukunftsgestaltung
zu unterstützen.
Zukunft der Innovation, Großprojektmanagement undInnovationsmethoden2021 war die Forschungsarbeit im Verbund wie bereits im
letzten Jahr stark durch die Pandemie geprägt. Um die Auswir­
kungen von Covid-19 auf die Zukunft der Innovation besser zu
verstehen, wurde 2021 ein Update mit dem Titel »Innovation
und Covid-19: Impulse für die Zukunft der Innovation« des2018 entstandenen Impulspapiers veröffentlicht. In diesem
Kontext ist auch das Projekt »Krisenmanagement und Resilienz– Corona (KResCo)« entstanden, in dem die Verbundinstitutegemeinsam Handlungsempfehlungen für Entscheidungs­
tragende aus Politik, Wirtschaft, Bevölkerungsschutz und derForschung entwickelt haben.
In diesem Jahr wurde eine der ersten großen gemeinsamen
Aktivitäten der Verbundinstitute abgeschlossen: Im Gründungsprojekt »FRAME – Fraunhofer Microelectronics Innovation Enhancement« wurde in den letzten Jahren als beispielhaftes Großprojekt die Forschungsfabrik Mikroelektronik mit
methodischen Ansätzen der Innovationsforschung begleitet
und unterstützt. Herausgekommen ist der FRAME-Ansatz zur
Unterstützung komplexer FuE-Großvorhaben.

Die Bedeutung der Innovationsforschung für Wirtschaft,
Politik, Wissenschaft und Gesellschaft
Nicht zuletzt durch die pandemische Lage in Deutschlandrücken Diskussionen über die Zukunft von Innovationssystemen
und deren Gestaltung immer stärker in die Öffentlichkeit. Der
Fraunhofer-Verbund Innovationsforschung bietet Unternehmen
hierzu vielfältige Unterstützungsmöglichkeiten an, von praxisnahen Leitfäden und Publikationen, über Methoden und Tools
bis hin zu interaktiven Veranstaltungsformaten. Einen Überblick über die Leistungsangebote sowie Projekte sind über den
kostenlosen Newsletter sowie den Webauftritt des Verbunds
auffindbar.

Hier geht´s zum Impulspapier»Innovation und Covid-19:
Impulse für die Zukunft derInnovation«
publica.fraunhofer.de/
dokumente/N-633500.html

Ein wichtiger Schritt war 2021 auch die Entwicklung eines
Methodenbaukastens im Fraunhofer Innovationhub, in dem
die Verbundinstitute die Innovationsmethoden darstellen, zu
denen sie anderen Fraunhofer-Instituten entweder direkt fürderen Innovationsprozess oder begleitend in Drittmittelprojekten Unterstützung anbieten. Zum Jahresende beinhaltete die
Toolbox bereits Beschreibungen zu über 50 Methoden entlang
des Innovationsprozesses. Damit Unternehmen die Methoden
für sich nutzen können, ist geplant, diese im nächsten Jahr
auch außerhalb des Fraunhofer-Netzwerks zugänglich zu
machen.

55

Fraunhofer IAO Jahresbericht 2021 / 22 – Zukunft nachhaltig gestalten

Impressum

Redaktion
Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Wilhelm Bauer
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Oliver Riedel
apl. Prof. Dr.-Ing. Anette Weisbecker
Dr.-Ing. Florian Herrmann
Lisa RaischDr.-Ing. Stephan Wilhelm
Dipl.-Ing. (FH) Juliane Segedi

Titelbild: © Balazs – Adobe Stock
S. 2, 5, 8, 11, 15, 25, 35, 37, 40, 43,		Foto: Ludmilla Parsyak © Fraunhofer IAO

S. 4© Petair – Adobe Stock

S. 6© Christoph Hermann

S. 8

Infografik: Jelka Lerche © Fraunhofer IAO

S. 17© Zeitfracht GmbHS. 18

© blocher partners

S. 21, 47, 48

Konzept
Lisa RaischValentin Buhl
Dipl.-Ing. (FH) Juliane Segedi
Text und konzeptuelle Beratung
Behnken, Becker + Partner GbR
Layout und Produktion
Valentin Buhl
Anschrift der Redaktion
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft
und Organisation IAO
Kommunikation und Netzwert
Dr.-Ing. Stephan Wilhelm
Nobelstraße 12 | 70569 Stuttgart
Tel. +49 711 970-2124, Fax +49 711 970-2299
presse@iao.fraunhofer.de© Fraunhofer IAO, 2022

56

		

© Fraunhofer IAO

S. 28© Ivana Bilz

S. 31	Visual concept and realization: xoio GmbH© Fraunhofer IAO
S. 43

Foto: Thomas Hedrich © Fraunhofer IAO

S. 47© Fraunhofer IAO

S. 48© Fraunhofer IAO

S. 49© Anne Bansen

Gemeinsam ans Ziel

Sie möchten sich auf den Weg in die Zukunftmachen, wissen aber nicht, welchen Weg Siewählen sollen? Haben Sie manchmal buchstäblich das Gefühl, vor einem Berg zu stehen
und benötigen einen Tourguide, der Ihnen die
nächsten Schritte zeigt? Egal, ob Sie konkrete
Lösungswege für Ihre individuelle Situation
suchen oder einfach nur eine erste Beratung
und unkomplizierte Hilfestellung benötigen –unsere Wissenschaftler*innen haben für alle
Anfragen ein passendes Format im Gepäck.
Eine Auswahl unserer möglichen Formate fürdie Zusammenarbeit finden Sie unter

Ihr persönlicher Kontakt
Sie möchten mit uns zusammenarbeiten undsuchen eine*n Gesprächspartner*in, die / derfür Sie und Ihr Unternehmen eine erste Einschätzung vornehmen kann? Stephan Wilhelm,
Leiter des Bereichs »Kommunikation und Netzwert«, hilft Ihnen bei Ihren Anliegen gerne
weiter.
Kontakt
Dr. Stephan Wilhelm
Leiter »Kommunikation und Netzwert«
Tel.+49 711 970-2240
stephan.wilhelm@iao.fraunhofer.de3

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